考虑地球非球形引力摄动影响的自由段弹道解析解

针对地球非球形引力摄动影响下的自由段弹道快速计算问题,在非正交坐标系内建立考虑J2项摄动的地球引力作用下的运动微分方程,在轨道坐标系内建立扰动引力作用下的运动微分方程,并计算天向扰动引力加速度对应的质量偏差,进而通过椭圆轨道以修正J2项摄动运动微分方程;在建立上述运动微分方程解析解的基础上,给出了地心坐标系内弹道飞行器位置和绝对速度的表达式,从而提出了J2项摄动引力和扰动引力作用下的自由段弹道解析计算方法。仿真分析表明:该方法具有较高的计算效率,落点位置偏差小于20 m,满足弹道飞行器高精度实时制导、轨迹预测等应用需求。     

基于运动合成的小推力轨道优化方法

针对小推力轨道优化设计问题,提出一种基于运动合成的新方法。给出基于运动合成的小推力轨道机动表达方式,将小推力轨道运动分解成相对独立的三项:单独考虑日心引力的二体轨道运动,单独考虑小推力的运动,以及小推力的存在引起的日心引力摄动作用下的运动。分别给出各项运动的解析表达式,通过合成叠加得到小推力轨道的近似解析解。在此基础上,将小推力轨道优化问题转化成非线性规划问题,并利用序列二次规划方法求解。以小行星1989ML、火星和金星交会任务为例分别进行仿真实验,结果表明,所设计轨道满足任务约束,验证了该方法具有可用性和高效性。     

战斗机指挥引导中的威力场模型

场在自然界是普遍存在的,战斗机之间也存在类似的相互作用.提出战斗机威力场概念,建立威力场的理论框架与模型.战斗机威力场产生两种势:斥力势与引力势.斥力势表示由战斗机产生的排斥其他物体接近的作用.引力势是指战斗机的各种威力对周围空间产生的影响.分别建立斥力势和引力势的计算模型.引力势模型由6个部分构成:方向、目标探测、攻击、到达、电子对抗和通信,我机产生的引力势为正,敌机为负.两种势在整个空间都具有可叠加性.应用威力场理论对战斗机安全距离控制、态势评估和战斗机引导控制等进行了分析.最后通过仿真算例来验证该理论.＃     

P(r)P振子的自由振动频率规律性研究

将恢复力为ε·sign(x)·|x|~r的振子命名为具有单纯r次幂型恢复力的振子,记为P(r)P振子,给出了其自由振动频率的精确计算公式。提出了频率幂次常数和当量刚度等概念,将P(r)P振子自由振动频率归纳为频率幂次常数与当量刚度平方根的乘积。提出了P(r)P振子的分类方法:把幂次r在0和1之间的称为渐柔型P(r)P振子,振幅愈大,其自由振动频率愈小;幂次r大于1的称为渐刚型P(r)P振子,其自由振动频率随振幅的增大而增大。     

中温石墨流态床热处理炉的加热装置与电极设计

本文以笔者早年设计的小型石墨流态床热处理炉(LTR)和随后研制大功率炉的经验,讨论加热装置的最佳方案和电极设计的有关问题,通过理论分析和试验,给出950℃以下的温度-电阻曲线和屏蔽电极区间的电压-幂次和电阻-幂次曲线。     

纯引力轨道验证质量辐射计效应与气体阻尼耦合模型的数值分析

辐射计效应和气体阻尼是纯引力轨道验证质量的重要干扰力,是影响纯引力轨道构造水平的重要因素.在纯引力轨道飞行器中,这两种力分别描述了由腔体中温度梯度和验证质量相对运动引起的气体分子作用,两者从不同角度描述了气体分子作用力,均是气体分子作用力的一部分,而两者的耦合模型则可以反映验证质量受到的气体分子作用力总和.针对耦合模型形式复杂的特点,本文以内编队系统为例,利用数值方法分析了耦合模型中的影响因素,这些因素包括内卫星相对运动速度、内卫星半径、外卫星腔体半径、腔体平均温度、腔体温差和腔体平均压力等.对大量计算结果进行了数据拟合,给出了内卫星气体分子作用力与各物理参数关系的拟合公式,和原始计算结果相比,拟合误差在20％以内.     

空间探测器飞行原理

空间探测器离开地球时必须获得足够大的速度才能克服或摆脱地球引力,实现深空飞行。探测器沿着与地球轨道和目标行星轨道都相切的日心椭圆轨道(双切轨道)运行,就可能与目标行星相遇,或者增大速度以改变飞行轨道,可以缩短飞抵目标行星的时间。例如,美国旅行者2号探测器的速度比双切轨道所要求的大0.2公里/秒,到达木星的时间缩短了将近四分之一。     

考虑压缩性影响的超空泡流动数值计算

为了研究水下航行体航速接近水中声速时水的可压缩性对超空泡外形的影响,采用理想可压缩流体定常流动以及Riabouchinsky空化封闭模型,基于势流理论和有限体积方法,对绕圆盘空化器的超空泡流动进行了数值计算.计算时考虑到水的压缩性,水的状态方程采用Tait幂次率.提出了一种新的超空泡外形迭代方法并分析了流体压缩性对超空...     

考虑扰动引力影响的弹道助推段误差传播解析计算方法

针对地球扰动引力对弹道导弹惯性导航精度影响日益突出这一问题,研究了沿弹道扰动引力的多项式拟合方法,并基于线性系统理论和弹道摄动思想推导了用于求解扰动引力对弹道助推段状态影响的完整解析表达式。同时考虑扰动引力影响与导弹视加速度之间的耦合特性,将扰动引力引起的视加速度偏差视为扰动引力影响的附加补偿项,并进行迭代修正。仿真结果表明:扰动引力拟合残差小于3×10~(-7)m/s~2,考虑耦合项修正的弹道误差传播解析模型计算残差减小为原有方法的1/3,计算时间仅为直接采用弹道积分求差法的1/10。     

超低轨道卫星摄动特性分析及轨道维持方法

针对超低轨道卫星长时间在轨飞行的轨道维持问题,分析了超低轨道平均偏心率矢量变化特性,提出了一种超低轨道维持的控制方法。分析了J2、J3摄动以及大气阻力摄动作用下超低轨道卫星偏心率矢量的变化特性;基于能量守恒原理设计了超低轨道高度维持的控制策略;通过仿真算例验证了控制策略的有效性。结果表明:在地球非球形引力摄动、大气阻力摄动和速度脉冲作用下超低轨道平均偏心率的变化是稳定的,所设计的轨道维持方法不仅能够实现超低轨道高度维持,确保平均偏心率矢量收敛至平衡位置,且用于轨道维持的燃料消耗合理,能够满足长时间的超低轨道飞行要求。