无平台惯性导航系统主要动态误差的研究

一、引 言 为了预测无平台惯性导航系统的工作精度,需要有为试验所证实的描述系统主要误差性质的分析关系式。运用这样的误差模型,可以给出总和误差每个分量的统计估值。总计飞行器轨迹所有各阶段的误差估值,可以得出系统在飞行中的合成误差。 汤姆森腊莫伍德里奇公司设计了一种无陀螺稳定平台的应急导航系统,这种系统曾应用于宇宙飞船“阿波罗”登月舱的最近几次载人飞行中。在研究这个系统时,对其精度也进行了估计。     

“阿波罗”宇宙飞船控制飞行系统的数字计算装置

制导系统的两个基本任务是:第一,确定宇宙飞船的位置和速度。第二,为了改变所需的航向,产生各种控制指令。本文将研究在“阿波罗”宇宙飞船作基本机动时计算装置在导航,导引和控制系统中的作用。 1.导 航 为了确定飞船的位置和速度,在“阿波罗”宇宙飞船的制导系统中,装有惯性元件测量组合,它们能在3个不旋转而又相互垂直的方向上测量推力加速度的分量。这时“阿波罗”宇宙飞船的制导计算机必须实现实时的准确的积分,并要考虑重力加速度的影响。从稳定在     

“阿波罗”宇宙飞船发动机装置的特性判断

为了平衡在研制和调试过程中出现的没有予见到情况,在任何宇宙飞船的设计中都留有一定的负载容量或其它特性的储备。随着计划从设计到试样和以后的进展,初始的储量,一般都被用尽。这是因为结构重量的不断增加和发动机装置的特性没有原来予想的那样好。这两种情况在“阿波罗”计划的进展中也出现。 随着初始储量的用完,发动机装置飞行后的仕细分析越来越起着重要的作用。研究发动机装置特性时,更准确的确定是在飞行试验中,比在地面试验要好。这首先是因为能很准确的获得有关加速度的参数,它是用于“阿波罗”宇宙飞船中判断飞行参数的方法中一个基本的参量。此时,发动机的特性是在实际的工作条件下确定的,而有许多条件是不能完全在地面试验时模拟。     

惯性稳定平台力矩电机选择及驱动系统设计

用于航空遥感测量的大负载惯性稳定平台是机电一体化的高精度设备,具有体积小、重量轻、承载比大的特点。大负载惯性稳定平台的主要作用是隔离环境和飞行载体自身等扰动因素对成像载荷的影响作用,为成像载荷提供稳定的工作平台。而驱动系统则是实现平台稳定控制的重要环节。针对大负载惯性稳定平台控制系统的稳定回路设计,进行了干扰力矩计算和力矩电机选型,选择了单级齿轮传动方式,并设计了力矩电机电流环功率驱动;仿真结果表明,所设计的驱动系统可以高速的响应输入指令,且对飞机干扰角运动有良好的抑制能力。     

“阿波罗”宇宙飞船软着陆和制动发动机

用于保证“阿波罗”宇宙飞船的登月舱在月球表面软着陆的发动机的研制工作是在1963年6月开始的,鉴定试验大纲在1967年7月完成。研制这种发动机需要在液体火箭发动机的工艺、设计各个领域中作重要的努力。其中解决了发动机推力调节在大范围改变推力时自燃推进剂完善地混合和燃烧,以及在登月舱着陆时自毁的不冷却喷管裙的研制等问题。     

民兵军事知识讲座第二十九讲——遥指苍穹说“天战”

前苏联在1957年10月4日发射的世界上第一颗人造地球卫星,真正拉开了人类征服宇宙的序幕。从此,人类进入了遨游太空的新时代。1961年4月12日,前苏联宇航员加加林乘“东方”号宇宙飞船进入太空,实现了人类遨游太空的夙愿。1969年7月21日,美国人阿姆斯特朗和奥德林乘“阿波罗”号宇宙飞船登上月球,迈出了人类踏上天体的“一大步”。     

登月旅游舱数字自动驾驶仪的设计原理

说 明 本报告是DSR设计55-238的一部分。它是与NASA的载人宇宙飞船中心签定的合同NAS9-4065进行工作的。 本报告并不包括NASA认为不许可公布的部分内容。因此,仅涉及到设计思想的变化和意图。 摘 要 在本文中介绍了“阿波罗”的登月舱数字自动驾驶仪的设计原理。应用这些原理将使喷气控制系统喷嘴的起动次数最少,因而使喷气控制系统具有最大的可靠性和最小消耗燃料。惯性测量组合测量的平台角度将由最佳递推线性滤波器来处理,从而获得飞行器的定向角,飞行器的角速度和由于主发动机系统产生的飞行器扰动加速度。此滤波器的输出将指出飞行器在角度一角速度相平面上的位置,以及描绘飞行器运动的抛物线段的轨迹。用起动喷气控制     

“阿波罗”登月舱的稳定数字系统

引 言 1964年,在“阿波罗”计划中采纳了重要的决定:全部控制工序的实行要借助于飞船上的数字计算机。应指出,在以前所有的载人宇宙飞行中是使用模拟控制系统。本文将论述登月舱控制系统的设计。控制系统最复杂的部分是数字稳定系统,因此,为了设计此系统需要发展新的方法。 本文的目的是研究在设计过程中出现的一些问题。在许多情况下,由于系统成本和研制时间的限制,使实际的控制系统与理论出现了差异。     

世界十大航天发射中心

肯尼迪航天中心位于美国佛罗里达半岛中部东海岸的卡纳维拉尔角,是美国最大的载人航天发射试验基地。美国“水星”、“双子星座”、“阿波罗”等载人宇宙飞船都是从这里发射进入太空的,举世瞩目的“哥伦比亚”、“挑战者”航天飞机曾先后多次从这里升空。 肯尼迪航天中心用于无人航天器、载人飞船、航天飞机及其有效载荷的试验和发射,井作为航天飞机的着陆场之一。它是1962年7月美国     

光纤陀螺在车载惯性平台稳定回路中的仿真

为了延长车载惯性平台的使用寿命并提高其稳定精度，在原有平台机械结构的基础上，提出采用光纤陀螺代替原有的挠性陀螺作为惯性平台的敏感元件，并重新建立了平台系统稳定回路的数学模型。仿真研究表明该数字稳定回路具有较好的动态和稳态性能，能够满足系统的设计要求。经实验验证，该光纤陀螺惯性平台系统已实现功能要求。     

美国要在月球建军事基地

据英国《泰晤士报》日前报道,美国航空航天局正在制定一个雄心勃勃的登月计划:2015年左右将宇航员送上月球背面, 2020年以前在月球建立太空站。规模比“阿波罗”大得多人类登月是在上世纪美苏争霸中拉开序幕的。1959年9月12日苏联发射“月球”2号探测器飞抵月球后,美国的惊讶不啻于发生“第二次珍珠港事件”!美国总统肯尼迪在随后的国会演讲中,誓言要“把苏联人摔倒在月球上”。于是,美国不惜耗费巨资,终于抢在苏联之前实现了“阿波罗”登月计划。“阿波罗”8号载人绕月飞行成功以后,美国曾透露说,一旦登月成功,就准备在月球上设立导弹发射基地。     

R-4D反作用控制火箭发动机

一、引 言 在阿波罗/土星宇宙飞行器上,比其它火箭发动机使用更广泛的一种发动机就是45.36公斤推力的马夸尔特公司的R-4D型火箭发动机（见图1）。有32台这种发动机用在阿波罗服务舱和登月舱的滚动和移动的控制上。这种多用途的R-4D发动机也用在月球轨道宇宙飞行器的速度控制上。 下面将讨论发动机的设计特征,性能特性,以及试验和设计方法的关键。概述正在进行的发动机改进计划。提供对阿波罗服务舱,登月舱以及月球轨道飞行器飞行试验结果的分析。     

中国“神舟”遨游太空

1999年11月20日凌晨,在西北大漠酒泉卫星发射中心新建的载人航天发射场上,高达100多米的发射塔架各层平台陆续打开,只见捆绑式新型大推力“长征”运载火箭昂首挺立,顶部安装着我国自行研制的第一艘试验飞船——由江泽民主席题名的“神舟”号。 6时30分,随着“点火!“口令的下达,运载火箭喷出5股红色烈焰,托举着试验飞船,呼啸着向太空飞去。飞行约10分钟后,飞船与运载火箭成功分离,准确进入预定轨道。这次发射采用了许多新的技术模式,即在技术厂房对飞船火箭联合体进行垂直总装、垂直测试、垂直运输和远距离测试发射控制,火箭系统也增加了故障检测处理等许多新技术。“神舟”号飞船由轨道舱,返回舱和推进舱三部分组成。这次发射试验是我国试验飞船的第一次飞行,也是我国“长征”系列运载火箭的第59次飞行。     

“阿波罗”宇宙飞船的指挥服务舱与登月舱上升级的交会

在宇航员完成在月面逗留之后,按照“阿波罗”计划考虑有登月舱的机动上升级与指挥服务舱的交会和对接。登月舱的上升级具有交会雷达,它是用于获得导引系统的输入参数,并用来监视和与应急导引系统一起工作。当出现需要保证援救登月舱上升级时,指挥服务舱必须变为可机动的宇宙飞行器。指挥服务舱的导引系统装有28倍放大率的六分仪,以及用于对接的,沿各固联轴定向的,刻有瞄准线的准直仪。利用登月舱上升级的光学瞄准来校正存储于宇航员舱的计算器内的相对位置向量。 “双子星座”计划的飞行试验表明,对于交会阶段而言,目标的亮度、飞行相位角和在末端由宇航员监视导引和减速过程在确定飞行器的控制性和交会所需要的推进剂裕量时是重要的。为了研究这些问题曾进行了在“阿波罗”船员舱内具有宇航员参加的相似——数字模拟试验,此时过渡的中心相位角为140°。特别研究了在宇宙飞行器位移加速度、相对位置向量信息的误差和在变化目标——追踪器高度差时为了交会所需的推进剂量之间的关系。 结论是在上述准则和对宇航员负担两种交会方案工作量的基础上确定的。在第一情况中,一位宇航员位于指挥服务舱内,并控制与登月舱上升级交会,而在第二种情况中,由3名宇航员在近地轨道上来实现与连接有登月舱的《土星——5     

无平台惯性导航系统的试验

相对陀螺平台惯性系统而言,无平台惯性系统在重量、体积、成本、可靠性和使用特性等方面具有一系列的优点。但是在下列两方面的特点,无平台惯性系统受到异议: 1.基准座标系的数学模拟区别于由稳定平台实现的物理模拟。 2.对安装在不稳定底座的敏感元件（陀螺和加速度表）的精度要求较高,并要承受很激烈的角运动。 典型的无平台惯性系统敏感元件组合由6个固联在飞行器壳体上的敏感元件组成,其中3个是用于角运动参量的测量（例如,陀螺）,另外3个是用于位移运动参量的测量（例如,加速度表）。利用相应的电子设备,将从测量设备组合来的信息加工成3个与绝对角速度向量在陀螺敏感轴瞬时方向的投影成比例的输出信号和3个与感受速度向量在加速度表输入轴瞬时方向的投影变化成比例的信号。     

一种惯性器件常值误差对系统误差影响的分析方法

在平台式惯性导航系统中,陀螺仪和加速度计的常值误差是制约系统最终精度的重要因素之一。通过分析在无阻尼惯性导航系统中,惯性器件对平台误差角、速度误差和定位误差的影响,给出了在初始对准后,因惯性器件常值误差引起的系统固有误差和这类固有误差随时间的变化规律。结果表明,除经度误差随时间有振荡发散现象外,其它误差均为周期振荡有界。利用给出的结论,在设计惯性导航系统时通过分析系统误差要求,对于选择惯性器件具有一定的借鉴意义。     

巾帼不让须眉——航天史上创造第一的女航天员们

第一位女性“太空使者”——瓦连金娜·捷列什科娃前苏联航天女英雄瓦连金娜·捷列什科娃生于1937年3月6日,18岁时,她开始在州属“红渠”纺织联合工厂当粗纺女工,兼任厂共产主义青年团书记。1959年,她22岁时首次在雅罗斯拉夫尔航空俱乐部接触到了与改变她一生命运的事业有关的活动:从事跳伞运动。1960年,她从纺织技术专科学校(函授)毕业,获纺织工艺师称号。1962年加入苏共,并在宇宙航行学校接受宇航员培训,期间获少尉军衔。1963年6月16日,她驾驶着“东方”6号宇宙飞船,同前天发射的“东方”5号编队飞行。她在太空一共飞行了70小时40分钟,绕…     

世界载人航天的现状与发展动向

发展简况把活动领域从陆地、海洋、空中扩展到太空一直是人类梦寐以求的目标。1957年10月4口,前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星,标志着人类进入了航天时代。1961年4月12日,前苏联航天员加加林乘“东方”(Vostok)号飞船实现了人类首次太空飞行。1962年2月20日,美国航天员约翰·格林乘“水星”(Mercury)飞船也实现了轨道飞行。在60年代,前苏联发展了“东方”号“卜升”(Voskhod)号和“联盟”(Soyuz)号三个系列的飞船,美国发展了“水星”和“双子星座”(Gemini)二个系列的飞船。通过飞船的轨道飞行试验,前苏联和美国已掌握了人在太空中生活,工作,完成各种科学实验以及航天器的交会对接和航天员出舱活动等栽人航天的基本技术。在此期间,美国还实施了举世闻名的“阿波罗”(Apollo)飞船的载人登月计划。1969年7月16日,美国航天员乘“阿波罗”-11飞船,实现了人类第一次在月面上着陆。     

飞行模拟技术的特点和发展趋势

飞行模拟器,从广义上说,就是用来模拟飞行器飞行的机器。如模拟飞机、飞艇、导弹、火箭、卫星、宇宙飞船等飞行的装置,都可称之为飞行模拟器。狭义一点说,凡是用来模拟飞机飞行的装置,都可称之为飞行模拟器。更狭义一些说,它是“一种由计算机实时控制、多系统协调工作、能重复空中飞行环境,并能     

“神舟”——遨游太空的生命之舟——漫话航天测控技术

1999年11月20日6时30分,江泽民同志亲笔题名的我国第一艘载人航天试验飞船“神舟”号,在酒泉卫星发射中心发射升空。21日凌晨3时41分,飞船经过21小时11分钟的太空试验飞行之后,在内蒙古中部地区成功着陆。在这次飞行试验中,我国在原有航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网首次投入使用,北京航天指挥控制中心组织了发射试验的跟踪、测量和控制,地面测控系统和分布在太平洋、大西洋和印度洋上的4艘“远望”号测量船