重力梯度对超大柔性空间结构在轨动力学特性的影响

空间太阳能电站是一种具有超大和高柔性特征的空间结构,这种空间结构在尺寸上远超以往的航天器,给轨道动力学特性的研究带来了新现象与新问题。以千米量级的哑铃模型为研究对象,考虑重力梯度影响,建立了Hamilton体系下的在轨动力学模型,利用辛龙格库塔法得到了不同参数取值下的动力学响应。通过对比仿真结果,得到了结构尺寸与重力梯度对轨道运动、姿态运动影响的定量关系。仿真结果表明,重力梯度引起了姿态-柔性振动耦合现象,姿态运动影响了结构振动曲线外部包络线样式,而柔性振动改变了姿态运动周期。     

采用高超声速再入圆球的大气密度间接探测方法

针对现有大气密度探测方法的精度低、成本高、时空一致性差等不足,提出基于高超声速再入圆球的临近空间大气密度探测方法。根据再入运动方程沿弹道迭代计算大气密度值。仿真结果表明,该方法可测得高度90 km以下的大气密度,测量精度在6%以内。对带有偏心配重块的圆球建立沿弹道的六自由度运动分析模型,结合气动力热数值模拟确定了双天线罩布局方案;并进一步对带双天线罩的偏心圆球实现了沿弹道的热传导数值计算,提出热防护方案,证明了探测方案的可行性。提出的大气密度测量方法可以为建立临近空间高精度大气密度模型提供参考。     

空间碎片碰撞风险评估模型及其应用

以现有的空间碎片环境模型为基础,建立了一套空间碎片风险评估模型。该模型包括空间碎片环境、航天器有限元建模、几何遮挡处理以及碰撞概率计算四个模块。为了验证风险评估模型的精度及有效性,针对机构间空间碎片协调委员会指定的三种标准工况,将该计算结果与国内外已有的风险评估模型的计算结果进行比较,验证了风险评估模型的正确性。利用开发的风险评估模型,对立方体航天器遭遇空间碎片碰撞风险进行仿真评估与分析,给出了轨道高度、倾角以及航天器自身的姿态参数对航天器遭遇空间碎片碰撞风险的影响特性。     

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。     

临近空间高空气球囊体材料的蠕变试验和数值分析

蠕变是临近空间高空气球囊体材料的重要特性。设计了蠕变试验架,对一种典型的临近空间高空气球囊体材料的蠕变特性进行测试,获得了该材料在常温下的蠕变数据。根据一般高分子材料的蠕变模型,结合测试得到的蠕变数据,分析高空气球囊体材料的蠕变计算模型,确定相关参数。通过有限元分析,仿真了高空气球囊体材料的蠕变量。通过对比根据蠕变模型计算的蠕变量、有限元仿真分析的蠕变量与蠕变试验得到的实际蠕变量,验证了针对DPE-3薄膜建立的蠕变模型和仿真分析的准确性。所采用的蠕变试验测试方法和计算分析结果可为临近空间高空气球的设计和分析提供参考。     

空间站环境污染分析及其仿真模式

在确立正确的空间站环境污染概念的基础上,依据污染成因可将其分为本体污染（分子污染）、羽流污染（操作污染）和粒子云污染三大污染源。针对各自不同的形成机理,提出进行污染潜势预报的相应的分析模式,作为研制环境污染分析的仿真软件的基础。对于最严重的污染源羽流污染,从建模、算法、流场模拟与效应分析出发,作一体化处理,构思模块式结构的仿真软件框架,为防止污染,研制和发展实用的污染控制系统提供依据     

基于压缩估计的单星观测定轨方法

分析了单星观测模式下的天基测控系统的可行性,并针对该观测模式下轨道确定中法矩阵的特点,提出了一种基于压缩估计的定轨方法,对法矩阵进行压缩变换,避免了法矩阵奇异造成的误差传递。证明了当满足一定条件时,该压缩方法的估计精度要高于传统的定轨方法。结合单星观测的特殊性,提出了误差传递因子,设计了单星观测下的压缩估计定轨算法。最后以单星模式下的天基测控系统作为仿真背景进行了仿真试验。结果表明,该压缩估计可有效提高单星观测模式下轨道确定的精度。     

奇型非线性抛物问题的有限元误差估计

引入带权的Sobolev空间 ,讨论了奇型非线性抛物问题的有限元方法 ,在a(u) ,f(u)均满足Lips chitz条件下 ,证明了相应椭圆投影算子Rhu与u之间误差估计式 ,并在一定的假设下 ,给出了奇型非线性抛物问题的广义解u及半离散问题的有限元解uh 误差估计式 .     

空天环境对作战效能的影响——基于云模型的评估方法

空天环境作为传统战场空间的拓展,是打赢信息化战争、维护国家安全的重要战略高点。为更好了解空天环境对作战效能的影响,运用云模型的评估方法,从自然环境、作战平台、武器装备等方面对空天环境进行研究,以期对空天作战发展方向提供参考。研究表明,应根据空天作战时自然环境对作战的影响权重,增强空天作战平台与新概念武器自主适应环境的能力。     

中国空间安全形势

随着中国在太空领域的不断崛起,太空地位不断提升的同时,也面临着各种各样的挑战,这些挑战既有源自传统政治领域的大国阻挠,也有来自外太空的人类共同威胁。为了应对这些威胁和挑战,保护中国的太空利益和国家利益,我们需要从多方面着手,多管齐下,以维护日益重要的中国国家太空利益。