大气密度的一些近似公式及其在人造卫星运动理论中的应用比较

本文比较了不同的大气密度公式。这些公式考虑了密度随高度的变化、密度标高随高度的线性变化、大气扁率、周日效应及其变化。本文还提出了两种新的一般大气密度公式。采用这种新的大气密度经验公式,对人造卫星的运动方程进行了积分。我们推导了半长轴和偏心率的一阶长期摄动,并以数值应用验证了一种新的密度经验公式。本文还简要地介绍了计算半长轴和偏心率长期摄动的计算机程序。     

轻金属在人造卫星中的应用

1.前言 铝、镁等有色轻金属已经在人造卫星中作为以星体和装载仪器为主的结构材料得到了广泛应用,其重量占结构总重量的80%以上。近年来,虽然为减轻人造卫星的结构重量,在部分结构中也开始应用碳纤维增强塑料(CFRP)等复合材料,但由于受其机械性能、热性能和电性能方面的限制,目前还不能完全取代轻金属。     

人造卫星轨道理论中的误差传播规律

本文在文[1]的基础上,对人造卫星轨道理论中的误差传播规律再次进行了研究,并给出了所需各量的具体估计公式: (1)卫星坐标Υ和速度Υ在径向(S)、切向(T)和法向(W)三方向的投影, (2)卫星改进根数i,Ω,ξ,η,λ,n,n,n,n; (3)卫星预报根数a,e,ω,M,T_Ω,P_Ω,P_Ω,P_Ω,P_Ω; (4)卫星观测量α,δ,A_N,h,ρ,ρ; (5)卫星星下点坐标L,φ,H     

人造卫星测轨中的单位矢量系统

本文对人造卫星轨道理论中常用的单位矢量系统进行了扩充和总结。使用单位矢量系统,可大大简化公式推导过程,并显著提高软件编制效率。     

有限记忆滤波在人造卫星定轨中的应用

本文是课题“飞行器定轨问题的研究”的一部分，首先在分析课题背景的基础上对人造卫星动力学问题进行分析，考虑了影响静止卫星转移轨道的六个摄动力，建立系统的动力学方程和观测方程。然后应用广义Ｋａｌｍａｎ滤波和Ｊａｚｗｉｎｓｋｉ有限记忆滤波对所建立的模型进行自适应滤波。仿真计算中对有限记忆步长Ｎ进行了测试，并对计算结果的精度和误差进行了分析。     

有限记忆滤波在人造卫星定轨中的应用

本文是课题“飞行器定轨问题的研究”的一部分,首先在分析课题背景的基础上对人造卫星动力学问题进行分析,考虑了影响静止卫星转移轨道的六个摄动力,建立系统的动力学方程和观测方程。然后应用广义Kalman滤波和Jazwinski有限记忆滤波对所建立的模型进行自适应滤波。 仿真计算中对有限记忆步长N进行了测试,并对计算结果的精度和误差进行了分析。     

大气边界层风速竖向相干函数实验研究

采用尖劈、格栅和粗糙元组合的被动湍流发生装置在TJ-2风洞中模拟了大气边界层流场,测量了模拟流场的平均风速剖面,湍流度剖面,湍流积分尺度和脉动风速功率谱等风场特性参数,重点分析了风速的竖向空间相干曲线。针对风速竖向空间相干曲线存在低频“掉头”的现象,给出了修正的指数衰减函数来进行拟合,完善了用传统的简化指数衰减函数来进行拟合时在低频处的不足,结果表明：笔者给出的风速竖向空间相干函数拟合效果更好。     

人造卫星运动方程数值解中的几个主要问题

本文详细阐述了人造卫星运动方程数值解中的数值稳定化和步长均匀化问题,给出利用能量关系或采用辛算法控制沿迹误差的快速增长和自变量变换解决大偏心率轨道积分过程中的变步长问题,并用计算实例验证了方法的有效性。     

Dryden大气紊流频谱的等价确定性函数及其在飞机响应问题中的应用

本文扼要评述了B.Etkin等人最近发表的多输入随机过程的等价确定性输入方法（EDIT）,并且加以扩展,导出线性变换公式,分析了确定性输入函数的奇偶性。按照EDIT把目前常用的Dryden大气紊流频谱化成等价确定性时间函数,并拟合成简单的表达式。说明了在时域内计算飞机对大气紊流响应特性的方法和步骤。在算例中比较了用EDIT和常规的功率频谱法所得的结果。     

利用经验正交函数分解的大气密度模式校准方法

热层大气密度产生的阻力是作用在低轨航天器上最大的非引力摄动,现有大气密度模式存在15%~20%的偏差,难以满足空间任务应用需要。采用NRLMSISE-00模式作为密度参考标准,通过修正Jacchia-Roberts经验大气模式温度参数校准密度,建立温度修正量与密度的参数方程。针对部分区域修正量迭代计算发散问题,采用改进高斯牛顿迭代法求解方程。选择经验正交函数（EOF）分解方法分析修正量的时空特征,并与传统球谐（SH）分析的结果进行比较。结果表明,前4阶EOF基函数与前9项球谐基函数分别可提取温度修正量超过85%与80%的变化特征,EOF分解方法对温度修正量的表示效率高于球谐分析方法。第1阶EOF基函数反映了温度参数的整体偏差,第2~4阶EOF基函数对应的时间系数表明温度修正量的变化具有天周期性,且球谐分析得到的时间系数同样具有天周期性的特点。利用前4阶EOF基函数和前9项球谐基函数重构的温度修正量校准Jacchia-Roberts模式,校准后的模式密度偏差分别下降了9.06%与5.37%,表明EOF分解方法与传统球谐分析方法相比,能够更有效地修正温度参数,改进模式精度。     

关于地球卫星运动中的坐标系附加摄动问题

关于卫星运动中的坐标系附加摄动，早期是从两种赤道坐标系中卫星轨道根数的差别采用大量球面三角公式的方法导出的，本文将改用与当今高精度数值解中的坐标转换关系，在岁差章动等参数完全一致的情况下，简要清晰地导出相应的坐标系附加摄动解，既容易被读者接受，又便于与对应的数值解进行比对。     

大气中的旋转适应过程

大气是一种流体,它的运动是在自转着的地球上进行的。它受到两种最基本的力——重力和科氏力的作用,在这些力的作用下存在着两类适应过程。第一类叫做地转适应过程,它说的是:大尺度的大气运动基本上处于准地转平衡状态,一旦在局部地区有不平衡出现,质量场和风场之间就会出现相互调整,很快地恢复到准平衡状态。这一类过程现在已经有系统而深入的研究,在气象科学的研究和实践中也已经得到多方面的应用,关于这一类过程这里不再赘述。另一类叫做旋转适应过程,它所研究的是:全球或半球     

卫星激光测距中的大气折射修正

大气折射会使卫星激光测距(SLR)系统产生显著的误差。可用两种方法来修正这些误差。光线轨迹证明了基于地面压力、温度以及相对湿度测量值的大气模型,当仰角大于20°时,可精确到几个厘米以内。此模型中的残差主要是由折射率的水平梯度而产生的。尽管导出了几种模型来预测这种梯度影响,但初步研究表明它们对地形影响很敏感。大气湍流能使折射率产生随机起伏,但在仰角低于10°时仅产生厘米级的误差。双色脉冲系统能直接测量出卫星测距中的大气延迟。该系统需要用锁模多频激光器和基于高速扫描摄影机的接收机,目前可以0.5cm以上的精度测量大气延迟。     

国际空间站宇航员成功向太空投放“人造卫星”

俄罗斯地面飞行控制中心2006年2月4日凌晨发布消息说，国际空间站2名宇航员在当天进行太空行走时，成功向太空投放了一颗“人造卫星”。     

平流层大气中的通信中继技术

在平流层大气中利用航空器承载通信中继平台的方法,即以气球天空站或高空长航时飞机作为通信中继平台新的承载工具,可以弥补陆基通信网络和星基通信网络之不足,使信息高速公路所采用的立体通信在新的层次上增加了新的途径.     

晨昏轨道摄动特性分析

针对晨昏轨道演化问题,根据不同摄动源对半长轴、偏心率矢量、倾角矢量进行公式推导与演化分析,并重点对降交点地方时漂移进行分析,证明晨昏点的简谐振荡特性向开口向上的抛物线漂移特性转化,最后结合实际的轨道动力学数据进行检验.结果表明,通过准确的入轨控制,可以实现晨昏轨道的降交点地方时十余年的长时间保持,既保障了卫星具有良好光照和能源供给,同时又能应用于长寿命卫星在轨测控与管理的能源预测、轨道数据注入核查等方面.     

前减振器压缩阻力和复原阻力的计算

分析了摩托车前减振器复原阻力和压缩阻力的形成过程，阐述了前减振器阻尼力的一般计算方法，并可由此计算出减振器的P－S曲线（示功图）和P－V线（速度特性）。     

基于阻力分解策略的翼型阻力计算方法研究

研究并应用了基于翼型阻力分解策略的中场积分计算阻力的方法。中场积分方法是近年来提出的一种新的计算阻力的方法,方法将流场分为三个不同的区域：波阻区、型阻区、数值耗散区,通过对不同区域进行积分将阻力分解为波阻、型阻、数值耗散阻力。计算结果表明中场积分方法与传统的表面积分方法和远场积分方法相比,不仅可以将阻力分解成不同部分以便于进一步分析阻力产生机理,而且在计算中对网格量的要求较低,即使在网格量较小的情况下也能得到较精确的结果。     

大气湍流中的悬索桥颤振时域分析

综合考虑结构几何非线性、不同来流条件下气动力等因素对悬索桥气动稳定性的影响,利用风洞试验得到的颤振导数和对随机风场的时程模拟来计算桥梁的自激气动力和抖振力,对均匀流和大气湍流中大跨度悬索桥颤振问题进行了时域分析,结果与风洞试验结果基本一致,证明了本方法的可行性.分析表明:湍流将降低大跨度流线形主梁断面悬索桥的颤振稳定性;计算自激气动力时应当考虑随时间和空间随机变化的脉动风速的影响.