DDS体系在飞行器地面测试系统中的应用

针对飞行器地面测试系统需要满足多种不同类型的数据传输、较高的数据传输速率、较高的数据传输实时性的目的,采用广播式网络通信体系DDS数据通信体系进行飞行器地面测试系统构建的方法。通过某型号飞行器地面测试以及各项大型试验。得出DDS数据通信体系具有高实时性、系统网络架构易于扩展、能够适应不同类型数据传输、数据通信模式灵活可配置等诸多结论,DDS数据通信体系完全能够满足飞行器地面测试的应用需求。     

太阳电池阵大范围运动反作用力矩求解方法研究

重点在于运用混合坐标法建立能用于半物理仿真系统的柔性太阳电池阵对驱动机构反作用耦合动力学模型。在建立数学模型后,还提出了基于Duhamel积分原理求解动力学方程的方法。在考虑到太阳电池阵运行后,结构变形对原有转动惯量带来的影响,对动力学方程做必要修正。并通过与商用软件ADAMS柔性解算模块的仿真对比,验证了该算法能够较好地确保反作用力矩求解精度,同时还能保证半物理仿真系统对模型实时解算效率的要求。     

动力学在航天器中的若干应用

本文简要概述了动力学在航天器设计领域的部分应用情况，着重体现了CAE仿真在工程设计中的应用进展。     

一种混合核函数支持向量机算法

提出一种基于混合核函数的支持向量机算法.首先证明了常用核函数的非负线性组合也是满足Mercer条件的核函数.然后通过最小化衡量二次损失函数支持向量机泛化能力的RM界来进行各子核函数参数、混合核函数组合系数以及惩罚系数的选取.仿真实验表明,基于混合核函数的支持向量机的泛化性能优于基于单一核函数的支持向量机.     

对接机构非线性物理参数辨识方法

采用直接参数识别方法(DPE)由系统的输入、输出数据识别空间对接机构的物理参数:惯量矩阵、阻尼矩阵和刚度系数矩阵。首先建立了对接机构简化非线性动力学方程,然后利用系统已知的对称性和非满阵信息将机构的非线性物理方程变形为参数线性的辨识模型,分别采用同时需要位移、速度和加速度数据的DPE方法和只需要位移数据的四阶差分DPE方法识别机构的物理参数。六自由度对接机构仿真算例验证了两种方法的可行性。     

太阳能电池阵地面展开试验的仿真技术

根据太阳能电池阵在地面展开试验条件下的受力状态,提出了蜗卷弹簧、空气阻力、气浮平台摩擦力、铰链副阻力矩等受力条件的定量计算方法,利用Lagrange方程建立了电池阵展开过程的动力学方程,由此对太阳能电池阵的地面展开试验进行了动力学仿真。对于空气阻力,提出了利用空气流场的动能表征阻力矩的简化处理方法,即空气阻力矩正比于广义附加质量的模型。     

空间对接机构缓冲试验台对连接分离试验的影响

为了模拟空间的分离过程,在地面上研制了具备五自由度的大型缓冲试验台,以此研究在对接分离过程中运输飞船和空间站相对分离速度、姿态角及姿态角速度等的变化规律.本文建立了地面环境及空间零重力环境两种状态下的理论分离模型,对比了两种状态下的分离过程和结果;同时还建立了两种状态下的全数值样机仿真模型,依据某工况下的试验条件,计算分析了运输飞船和空间站在分离过程中的运动特性.从理论和数值仿真两方面阐述了缓冲试验台在模拟分离时的情况,论证了利用缓冲试验台模拟空间状态下两飞行器分离过程的有效性.     

基于拓扑优化的卫星铰链机构设计

针对某卫星天线铰链机构的超重问题,采用变密度优化设计方法,对铰链机构开展了拓扑结构优化。文章对比分析了优化前后的铰链机构刚度情况,优化后的铰链拓扑结构在满足刚度要求的约束条件下,质量相比初始状态减轻了22.6%,同时后续的力学试验结果也验证拓扑优化后的铰链结构能承受确定的力学环境载荷。计算分析结果表明优化后的拓扑结构有效解决了铰链机构重量的超标问题。     

空间在轨激光成像雷达指标优选宏模型

凝视成像激光雷达技术是空间非合作目标位姿测量重要手段。激光雷达指标选取极大影响航天器载荷,优化选取激光雷达指标,使之既能满足空间任务需求,又能有效减少航天器载荷,减少能源消耗,意义重大。传统解决此问题的方法是通过经验选取,激光雷达指标与目标属性相容性宏模型的提出,可以为激光雷达激光输出功率、分辨率、视场角和测距精度四项指标选取提供理论依据。具体的,利用目标尺度和雷达目标距离计算雷达分辨率和视场角初值,对雷达最大可测距离进行迭代求解,为优化激光雷达发射功率提供依据。充分利用深度共生矩阵二阶参数迭代优化,确定雷达最优分辨率和视场角。最后,通过点云配准算法迭代得出测量该目标的合适的测距精度。实验结果表明,激光雷达宏模型优化选取的雷达指标满足雷达指标选择的需求。     

磁记忆与小波变换相结合的井下套管应力集中早期诊断方法

利用铁磁材料的磁记忆性,研制出了井下在役套管检测系统。该检测系统可根据在役套管的应力集中区所产生的磁记忆信号快速、准确地判断套管的应力集中区状况。基于小波系数的“Teager”能量算子,增强了分解后的磁记忆信号能量;从小波变换的信号奇异性检测理论出发,把多尺度变换结果观测与俄罗斯专利技术(梯度)相结合,能准确判断异常应力集中区,实现了信号自适应小波消噪,提取了磁记忆的特征量梯度。实验结果证实了该方法的有效性和可行性。