用红外线观察宇宙

斯皮策太空望远镜是一架天文观测航天器，它以红外线波段对太空进行天文观测，而且具有非常高的灵敏度和分辨率。红外线能够穿透星际尘埃等物质的遮蔽，因此，这架望远镜可以观测到用可见光无法看见的某些天文现象，尤其适合观测恒星的诞生。斯皮策太空望远镜在被发射上天以来的一年半的时间里，陆续拍摄到了大量清晰的红外线照片，其中许多照片揭示出以前从未见到过的宇宙景象。     

基于EKF的航天器相对定姿算法研究

航天器交会对接是载人航天工程的一项关键技术,而航天器相对定姿又是在交会对接中首要解决的关键问题。通常用交会对接航天器体坐标系间各对应坐标间的夹角来表示相对姿态,这样相对定姿的任务就是要确定两交会对接航天器体坐标系间的旋转矩阵。采用无相对测量的航天器相对定姿态方法,基于围绕系统最优估计状态线性化的扩展卡尔曼滤波(EKF)滤波技术,以乘性误差四元数为状态量,设计了陀螺仪/星敏感组合的航天器相对定姿算法,并进行数字仿真验证该算法的可行性。仿真表明乘性误差四元数有效解决了协方差阵为零的问题,EKF技术大大提高了滤波精度。所设计的算法为航天器的相对定姿提供了一定的理论依据。     

一种从航天器VLBI观测记录中获取航天器速度信息的方法

介绍一种对航天器的VLBI原始电压观测记录中提取多普勒频移量的方法，并用于对lunarprospector的较左VLBI观测记录的分析中，同时得到航天器的VLBI和多普勒观测数据，有利于对航天器空间位置和速度信息的同时获取。     

空间站40年巡礼

2011年10月2日晚7点02分，笔者在北京天安门广场仰头往天空一看，“天宫一号”由西向东飞过，广场上的人群纷纷鼓掌欢呼。天宫一号是我国在2011年9月29日发射的目标飞行器，它已具备了空间站的雏型。空间站的历史空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期生活和工作的载人航天器。     

基于四元数的带飞轮航天器的自适应姿态控制

由于各种环境因素的影响，航天器在运行过程中其动力学参数的准确值难以确定．姿态控制系统必须具有自适应性以适应参数的变化．文中针对飞轮控制航天器提出了一种基于四元数的自适应控制方法．与欧拉角比较，姿态运动的四元数表达的主要优点是数值计算过程中不存在奇异位置．这种控制方法在不需提供航天器参数的情况下可保证航天器跟踪期望的姿态变化以实现姿态机动．应用Lyapunov直接方法证明系统的渐近稳定性，并通过航天器姿态机动跟踪的数值仿真证实了这种控制方法的有效性．     

复合柔性结构航天器动力学建模研究

柔性航天器动力学建模的传统方法是采用混合坐标法，针对中心刚体带大型柔性附件类的航天器，这种方法在理论建模和工程应用方面都获得了极大的成功。在中心刚体加柔性附件类航天器柔性动力学研究成果基础上，通过计及柔性体与柔性体连接点间的复合位移变形，利用混合坐标法建立了复合柔性结构航天器动力学模型，其软件系统DASFA 2.0已初步用于工程分析设计。     

连续推力最优轨道规避

应用非线性规划方法研究了连续推力时间最优和燃料最优航天器规避问题。航天器空间飞行中,为了避免与其他航天器或空间碎片相撞,需采取措施实施规避策略。由于航天器最优规避问题是典型的具路径约束的轨迹优化问题,间接法即应用极大值原理难于处理。考虑航天器推进系统为固定比冲发动机,用改进的轨道根数描述航天器动态,在给定最大推力幅值和中间过渡轨道时,将规避问题划分为转移和返回两个阶段,然后应用非线性规划方法统一考虑时间最优和燃料最优航天器最优规避问题。数值仿真结果表明,最优规避任务能够完成;在时间最优或燃料最优规避情形时,航天器均以最大推力工作,且时间最优规避时消耗燃料最少。     

航天器低重力模拟试验平台三维随动系统

为验证航天器处于低重力环境条件下在目标天体表面着陆起飞的适应能力，三维随动系统采用大范围随动和快速精确跟踪两级联动驱动技术构建了低重力环境，在地面进行航天器的着陆起飞试验。该试验方法克服了试验空间要求大、控制精度要求高等技术指标难点，解决了三维随动系统多自由度联动，大惯量机电设备高速、高精度协同控制等多项关键技术难题。通过并联索系统驱动技术控制快速随动平台运动，完成对航天器试验过程中的大范围随动跟踪；通过快速随动平台装置对航天器施加高精度的吊绳拉力控制，并在水平方向上跟随航天器运动，同时保持吊绳绝对倾角要求；通过提高快速随动平台的水平刚度，从而克服两级联动设备耦合晃动对航天器试验的不利影响。系统成功应用于中国探月工程中嫦娥三号、嫦娥五号和火星探测任务中天问一号航天器在低重力条件下悬停、避障、缓速下降和着陆，以及起飞等一系列地面真实工况验证试验，为航天器的综合性能参数验证与优化提供了关键技术手段。     

非合作航天器间相对位姿的单目视觉确定算法

针对非合作航天器接近操作过程中200m以内的相对位姿参数确定问题，该文充分利用目标航天器已知的结构模型信息，推导了利用单个光学相机实现非合作航天器相对位姿参数测量的迭代算法。与传统的交会对接视觉系统不同，该视觉系统不需要在目标航天器上安装光学特征，而是充分利用了目标航天器的自身结构特征，因此更适用于一般航天器间的相对位姿参数测量。为解决相对位姿单目视觉确定的非线性问题，该文选择了求解非线性问题性能优良的Levenberg—Marquardt算法。最后对该文算法进行数学仿真，仿真结果表明算法的有效性和可靠性，适合航天器在轨实时应用。     

基于自适应柔顺控制的航天器部件装配

利用机器人技术完成航天器部件的装配任务，是中国航天领域的研究重点。仅依靠位置控制完成装配任务时，装配误差的存在会导致航天器部件存在较大的接触力，从而破坏航天器部件的表面质量和表面涂层，进而影响航天器部件的服役寿命。因此，在装配过程中需要使用柔顺控制来调控接触力。目前，在机器人装配中应用的柔顺控制方法需要依据经验设定控制参数，而2个装配体之间的接触力与控制参数密切相关，这会导致接触力不可控。为避免接触力过大，该文提出了一种柔顺控制方法，通过装配过程中的接触力和状态信息，根据不同环境刚度自适应地调整柔顺控制的目标位置和控制参数。为了验证此方法的可行性，该文进行了仿真和实验研究，并与位置控制和经典的导纳控制进行比较，实验结果表明：该文提出的方法具有收敛速度快、残余接触力小、可自动调节控制参数等优势。该方法为航天器部件的机器人自主装配奠定了理论和技术的基础，并有望应用于实际航天器部件装配任务中。     

航天器布局方案设计

航天器布局方案设计是研究如何充分利用航天器有限的空间，布置尽可能多的组件或仪器、设备，并满足其内部和周围环境的各种约束要求的问题，是一个多学科交叉课题，其实质是研究大型、高维、动态复杂工程系统方案设计的建模、求解和自动化设计的理论和方法。综述了航天器总体和航天器舱体、气动外形、太阳帆、天线、稳定平台、姿控发动机、复杂插座、电路板等部分组件布局设计，着重从实用化角度出发论述了其设计方法、应用及发展趋势。     

科技日报评出2008年国内十大科技新闻

按事件发生时间顺序。一、我国首颗中继卫星成功发射 4月25日，我国首颗数据中继卫星“天链一号01星”在西昌卫星发射中心成功发射。中继卫星可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务。它的发射成功，填补了我国卫星领域的又一空白。     

控制力矩陀螺框架伺服系统动力学建模与控制

为准确描述航天器和单框架控制力矩陀螺（SGCMG）间的相互作用，本文对应用在航天器上的SGCMG进行了全面的动力学分析，并建立了框架伺服系统的动力学模型．同时，为SGCMG框架伺服系统设计了一个扰动力矩观测器，并采用基于扰动力矩补偿的PID控制器对其进行控制．该观测器形式简单，易于实现，并能极大地抑制摩擦力矩、脉动力矩、航天器运动引起的牵连力矩等扰动力矩对框架伺服性能的影响．最后，用一个仿真例子对框架伺服系统的动力学模型及扰动力矩抑制方法进行了验证．     

数字

4人 据外媒报道。美国国家宇航局（NASA）公布了一款最新研制的多用途载人飞船（MPCV），设计是以“猎户座”航天器的原型为基础，底部宽约5米，重量约23吨，将作为未来美国宇航员进入外太空的全新运输系统，可同时携载4名宇航员前往火星。该飞船的最终目标是火星，但是短期内NASA首先将使用它来支持国际空间站的一些任务。     

数字

4人 据外媒报道。美国国家宇航局（NASA）公布了一款最新研制的多用途载人飞船（MPCV），设计是以“猎户座”航天器的原型为基础，底部宽约5米，重量约23吨，将作为未来美国宇航员进入外太空的全新运输系统，可同时携载4名宇航员前往火星。该飞船的最终目标是火星，但是短期内NASA首先将使用它来支持国际空间站的一些任务。     

未来高科技节能航天器

目前,世界各国发射的航天器,几乎都是在发射架上垂直发射升空的。这种发射方式需要消耗大量燃料。以美国航天飞机为例,它起飞时所消耗的燃料,大约占其携带燃料的90％,起飞时所消耗燃料的重量占航天飞机总重量的57％。航天器使用的燃料是非常昂     

基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态求解方法

航天器相对姿态求解是编队控制和保持的前提条件,针对远距离编队相对姿态求解问题,提出了一种基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态确定方案.考虑编队由3个航天器组成,每个航天器装备视觉传感器,可以测量到相对其余两个航天器的相对视线矢量,基于视觉传感器测量模型,推导了确定性姿态求解方法,并进行了数学仿真研究.仿真结果表明,多航天器编队相对姿态求解方法可以有效估计出航天器间的相对姿态,估计精度较高,能够满足航天器编队控制需求,解决了远距离编队情况下视觉传感器应用的局限性.      

航天器,向右看齐

现在开始做第一套宇宙广播体操,航天器编队请注意,向右看齐!知道吗?一颗航天器再怎么牛,也比不上一个编队的航天器厉害。你瞧那队航天器,不时地翻转姿态、变换着各种阵型在太空里翱翔,多像在进行一场精彩的广播体操表演!     

在轨航天器空间几何遮挡算法

航天器空间几何遮挡算法是空间碎片风险评估的关键环节,遮挡算法的正确性对评估精度影响显著.针对空间碎片碰撞风险评估中航天器几何遮挡问题,基于计算机图形学Robefls算法和Z缓冲器算法,建立了一种算法简单、精度高、通用性强的几何遮挡处理方法及算法实现.针对航天器结构比较复杂的特点,提出了先对航天器实现舱段分解,在消除被遮挡面后,再进行合并的遮挡处理原则,并建立了航天器结构空间几何遮挡理论模型及算法流程.采用该算法对IADC规定的简单航天器标准工况进行了遮挡处理分析,得出了遮挡处理后不同方向下航天器的暴露面积.结果表明.不同方向下的航天器暴露面积是不同的,遮挡处理后IADC规定的简单航天器最小暴露面积仅为原来的38.91%.最大也只有原来的55.27%.可见,在不同运行姿态下,航天器暴露面积差别很大,改变航天器飞行路线及运行姿态可有效减少空间碎片的碰撞风险.     

西欧航天研究

西欧从1964年开始联合从事航天活动,至今已有25年历史,欧洲空间局一直起着主导作用。欧空局共有13个国家参加,以法国,联邦德国,英国,意大利和荷兰为主,而法国又居这些国家之首,其经费投资占欧空局经费的一半左右。西欧发展航天技术的特点是合作化、国际化和商业化,目标是独立自主地发展航天技术。西欧航天技术的发展经历了三个阶段。第一阶段与美国合作研制航天器,用美国的运载火箭发射;第二阶段西欧各国联合研制航天器,仍用美国运载火箭发射;第三阶段自己研制航天器和运载火箭并进行发射,如1979年用阿里安火箭进行的成功发射。目前西欧已经完全解决了运载工具问题,其航天技术正在以高水平快速发展。