Survivability assessment of spacecraft impacted by orbit debris

To help optimize the spacecraft design and reduce the risk of spacecraft mission failure, a new approach to assess the survivability of spacecraft in orbit is presented here, including the following three steps:1) Sensitivity Analysis of spacecraft. A new sensitivity analysis method, a ray method based on virtual outer wall, is presented here. Using rays to simulate the debris cloud can effectively address the component shadowing issues. 2) Component Vulnerability analysis of spacecraft. A function"Component functional reduction degree — Component physical damage degree"is provided here to clearly describe the component functional reduction. 3) System-level Survivability Assessment of spacecraft. A new method based on expert knowledge reasoning, instead of traditional artificial failure tree method, is presented here to greatly improve the efficiency and accuracy of calculation.     

Research and development on hypervelocity impact protection using Whipple shield: An overview

Whipple shield, a dual-wall system, as well as its improved structures, is widely applied to defend the hypervelocity impact of space debris (projectile). This paper reviews the studies about the mechanism and process of protection against hypervelocity impacts using Whipple shield. Ground-based experiment and numerical simulation for hypervelocity impact and protection are introduced briefly. Three steps of the Whipple shield protection are discussed in order, including the interaction between the projectile and bumper, the movement and diffusion of the debris cloud, and the interaction between the debris cloud and rear plate. Potential improvements of the protection performance focusing on these three steps are presented. Representative works in the last decade are mentioned specifically. Some prospects and suggestions for future studies are put forward.     

基于动态神经网络的装备技术状态预测模型

装备的技术状态受多种因素的影响,诸多影响因素之间是一种多变量、强耦合、非线性的关系,同时这种关系还是动态的。根据装备技术状态的特性,使其在相空间里重构,然后利用动态神经网络建立装备技术状态预测模型,并以装备振动信号预测为例进行案例研究,验证了利用动态神经网络进行预测的可行性和优越性。     

空气采样感烟火灾探测系统在大空间中的应用

介绍了高灵敏度空气采样感烟火灾探测系统的性能、结构特点及工作原理,并重点讨论了此系统在高大空间的应用。     

基于本体的两阶段任务空间概念模型开发方法

任务空间概念模型是独立于实现的、真实世界中的军事活动以及相关要素的描述,是军事世界的第一层抽象,任务空间概念模型建模是军事系统开发中的重要内容。分析了任务空间概念模型研究现状和存在的问题,探讨了任务空间的特征,提出并建立了基于本体的两阶段任务空间概念模型开发方法。基于本体的两阶段方法能有效地促进模型的重用性、可信性,并有利于实现仿真系统的互操作,具有重要的研究和应用价值。     

面向Agent的CPN及其在航天装备体系评价中的应用

为弥补Agent和Petri网在各自建模中的缺陷,分析了二者现有的几种结合方式,给出面向Agent的着色Petri网(AOCPN)的定义及其运行规则和分析方法。利用AOCPN建立了以海上目标监视和打击为任务的航天装备体系评价模型,对其逻辑特性和作战效能进行了分析。建模过程和仿真结果表明,AOCPN能够完整描述体系的逻辑和物理特性,可用于全面分析评价体系的性能和对作战结果的影响,有效追踪体系执行任务的过程。     

一种简单的直接数字式空间矢量PWM实现方法

针对常规SVPWM实现困难的缺点,根据零序信号注入方法以及“伏 秒”平衡原理,提出了一种新的SVPWM实现方法,利用这种方法可以直接获得逆变器开关触发时刻,因此可以减小运算器执行周期,提高计算速度.用该方法实现了永磁同步电动机的磁场定向矢量控制,并进行了仿真和实验研究,证明了新方法的正确性和优越性.     

基于MIMO的信号检测技术在宽带数据链中的应用

分析了多输入多输出系统中空分复用和空时分组码的解码算法,提出了一种空分复用和空时分组码相结合的方案,探讨了这种方案的解码算法并对该算法进行了仿真验证.结果表明,这种方案的BER性能在高信噪比时要好于其它方案,因而可以应用到需要高传输速率以及高链路可靠性的宽带数据链中.     

带电粒子束自生力对束流扩散的影响

带电粒子束由于受到静电斥力作用 ,它在传输时总是扩散的。本文根据相对论的罗仑兹变换以及牛顿运动定律 ,研究了带电粒子束在其自生空间电荷力作用下通过外层空间的真空中传输时的扩散现象 ,得出了粒子束传输的扩散方程 ,提出了一种计算粒子束扩散半径的方法。然后讨论了影响粒子束传输的各种因素 ,包括粒子束类型、能量、束流、出口初始束半径以及散角等。最后从传输技术角度指出了宜选择高能小流初始半径大的电子束 ,研究结果不仅同国外研究相符合 ,而且将为研究粒子束传输技术提供科学依据。     

飘浮式空间机器人路径规划的全局最优解析解

本文根据刚体螺旋运动的特点,利用旋转矩阵构造出评价载体姿态变化的目标函数;采用Ｖａｆａ等人的“虚机械臂”模型简化计算;利用动量矩守恒的假设条件及完成抓取固定目标时的几何位形关系,得到微分约束和边界约束。提出机械臂“周期运动”寻优法,从而得到全局优化的近似解析解。