轨道参数对载人飞船遭遇空间碎片碰撞风险影响

采用自主开发的空间碎片风险评估及防护系统（MODRASS）,对载人飞船遭遇空间碎片碰撞风险进行仿真评估和分析,给出轨道倾角、轨道高度及运行姿态等因素对载人飞船遭遇空间碎片碰撞风险的影响特性。结果表明,载人飞船在不同倾角的轨道上遭遇空间碎片碰撞风险不同。在170°倾角轨道上,载人飞船遭遇的碰撞数最多,而在20060°及110°左右倾角的轨道上。载人飞船遭遇空间碎片碰撞的情况明显改善。不同轨道倾角下的碰撞风险差别可达10倍以上。载人飞船在不同轨道高度上遭遇空闻碎片碰撞风险差异很大,在轨道高度为1400km时,载人飞船遭遇空间碎片碰撞数最多;而在轨道高度为200km时,载人飞船遭遇空间碎片碰撞数仅410881个,相差两个数量级。此外,载人飞船以不同姿态运行时,遭遇空间碎片碰撞风险不同。且遭遇空间碎片碰撞的区域也出现明显变化。可以通过调整载人飞船的运行姿态减小空间碎片威胁。     

M/OD失效风险评估系统开发及标准校验

 论述了空间碎片失效风险评估在航天器设计中的重要性,给出了自主开发的空间碎片风险评估系统（MODRAS）总体框架及图形用户界面。MODRAS分为空间碎片风险评估和微流星体风险评估两大模块,每个模块又包括M/OD环境模型、航天器建模、碰撞概率分析、失效概率分析以及航天器防护结构设计等功能模块。除了环境模型模块外,其他各功能模块均为共享模块,即可同时应用于空间碎片风险评估与微流星体风险评估。针对机构间空间碎片协调委员会（IADC）指定的单位立方体、单位球体及简单航天器3种标准工况,将MODRAS分析结果与美国航空航天局的BUMPER系统、欧洲空间局的ESABASE系统、德国MDPANTO系统以及航天五院MODAOST系统等国内外同类软件分析结果进行比较。结果表明,在微流星体环境下,MODRAS与BUMPER程序失效数分析结果相差在4%以内;而在空间碎片环境下,失效数分析结果最大相差8%,校验了MODRAS的分析精度。此外,还给出了3种标准工况遭遇M/OD的表面失效数分布。     

基于多层PCB的ME-C4D电极设计及其性能研究

文章针对微芯片电泳电容耦合式非接触电导检测(microchip electrophoresis-capacitively coupled contactless conductivity detection, ME-C⁴D)电极存在检测信号信噪比低、稳定性差的问题,提出一种基于多层印制电路板(printed circuit board, PCB)的ME-C⁴D电极。通过与相同结构的单层PCB电极对比实验发现,多层PCB电极的噪声最大电平降低至5.5 mV、信噪比提升1倍,且检测信号具有较好的稳定性。通过实验对多层PCB电极结构参数进行优化,使检测系统对K⁺、Na⁺、Li⁺3种离子混合溶液的检测限和离子浓度分辨能力达到0.050 mmol/L,且检测结果具有较好的线性度和可重复性。实验证明,采用多层PCB电极,不仅改善了ME-C⁴D系统的检测灵敏度和离子浓度分辨率,同时扩大了系统的最佳离子浓度检测范围。     

空间碎片碰撞风险评估系统

为了评估航天器遭遇空间碎片碰撞风险,基于GUI技术自主开发了一套空间碎片碰撞风险评估系统(MODRAS).并以特定轨道航天器为应用实例进行了风险评估,得到了空间碎片通量分布、航天器暴露面积、航天器遭遇的碰撞数等数据.结果表明,航天器遭遇空间碎片碰撞的概率与其运行轨道高度、倾角以及碎片大小等参数有关;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.     

中国载人航天工程决策过程中航天飞机与载人飞船之争

探讨了中国载人航天计划制定之前,国内有关航天飞机与载人飞船何者优先发展的争论.国家高技术研究发展计划(863计划)虽然将载人航天纳入其中,但主要目的是技术跟踪,而非工程项目.20世纪80年代中后期.围绕中国载人航天发展途径问题,相关部门展开了一场有关航天飞机与载人飞船的讨论.受美国航天飞机的影响,相当数量的专家和部门倾向于优先发展航天飞机.随着研究、争论的不断深入.从中国的国情、时间与成本因素、技术积累以及难易程度综合考虑,最终大多数赞同优先发展载人飞船观点.1992年国家在制定载人航天决策时,把载人飞船作为中国载人航天的第一步.从航天飞机后来的命运看,当时的决策是正确的.这一重大决策的出台,得益于之前广泛的研究、分析与争论.     

航空发动机故障风险仿真评估方法

应用蒙特卡洛方法建立了航空发动机故障风险仿真模型。结合实例分析了预防维修方式及维修周期对发动机故障风险的影响，确定其安全使用期限，提高安全性与可靠性。     

沟谷泥石流灾害风险评价

泥石流风险评价是对泥石流灾害的预评估,在泥石流防灾减灾实践中具有重要的意义.为了进一步促进泥石流风险评价方法的应用,对以往的泥石流风险评价的研究成果进行总结,对沟谷泥石流风险性的评价体系,进行了系统的分析和概述.     

基于模糊综合评价的深部巷道破坏定量风险评估

深部金属矿地质条件和开采过程的复杂性导致巷道破坏时空分布复杂.以阿舍勒铜矿深部采区为研究对象,综合考虑地质赋存条件、开采影响和微震监测数据三方面的评价指标开展巷道围岩破坏风险定量评估研究.采用熵权法确定了不同评价指标的权重分配,权重占比前五的评价指标均为微震参数,其权重占比和超过80%,表明微震参数在巷道破坏风险评估中占主导作用.基于模糊综合评价方法的巷道破坏样本数据的评估准确率接近90%,能够实现大范围区域性巷道破坏风险定量评估,满足深部金属矿山区域性地压灾害防控与系统性开采过程优化调控的需要.     

牛塘沟泥石流发育特征及危险性评价

牛塘沟为寿江左岸一级支流,近年来频繁发生泥石流地质灾害,尤其以2011年8月20日爆发规模最大,对沟口水磨中学及附近居民的生命财产安全构成了巨大威胁。通过现场勘查分析,总结了牛塘沟泥石流孕灾背景及泥石流发育特征,分析了泥石流的形成条件和成因机制,并在计算泥石流动力学特征参数的基础上进行了泥石流危险性评价。研究表明:汶川地震提供的丰富的松散物源是泥石流发育的主要条件;牛塘沟具备灾害链效应、高频、主支沟群发等典型的震后泥石流特点;危险性评价结果表明,在暴雨频率为10%以上,可能会堵塞寿江,属于高危险性泥石流。     

层次分析法在辽南泥石流危险度评价中的应用

辽宁省老帽山区是山地灾害严重区、频发区,文章应用层次分析法对灾害区的泥石流灾害诱发因素进行权重分析,认为暴雨是触发泥石流灾害的最主要因素。以南岔河流域泥石流沟为例,评价其危险度,结果与实际相吻合,该方法可以推广到对辽南泥石流其他泥石流沟的危险度评价中。针对泥石流灾害的发生,文章提出了一些措施建议,旨在为防治工作提供一些帮助。     

考虑新能源不确定性多场景下互联电网停电风险评估

为了探究新能源出力不确定性对电网停电事故的影响并在互联电网中选择合适的新能源接入节点,提出了一种非时序蒙特卡洛停电事故演化模型和分场景研究新能源接入互联电网停电风险评估的方法。首先,对以风电、光伏为代表的新能源出力的不确定性进行建模;然后,通过非时序蒙特卡洛法得到新能源的出力,结合SOC-Power Failure模型形成了改进的停电事故演化模型;最后,利用该模型分多场景对IEEE118电网做了停电事故演化仿真,通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)法综合事故损失负荷概率(loss of load probability,LOLP)、事故损失负荷期望值(expected loss of load,ELOL)、事故相关节点期望值(expected power failure bus,EPFB)指标得到了综合性评估指标RISK,并利用RISK评估确定了新能源最佳接入场景,验证了模型的可行性及分场景仿真方法的实用性。