航天器着陆缓冲技术研究进展

航天器着陆缓冲是所有需要着陆的航天器完成整个飞行程序的最后一个环节,该技术最终实现航天器的无损着陆,是后续载人和深空探测的重要关键技术之一,其工作结果往往会影响整个任务的成败。该技术的核心内涵是冲击过程中,航天器通过气、液、固等多种形式的介质的形变,吸收着陆冲击过程中的能量,使被缓冲目标的过载值满足目标值要求。基于能量传递过程,围绕航天器自身主动吸能以及冲击介质能量吸收两个维度对能量传递路径进行了分析,给出了主动吸能阶段设计的原则。结合典型航天器缓冲吸能设计的应用进行了分析,给出了各类缓冲吸能设计的准则。最后围绕航天器着陆缓冲技术内涵,对该技术的关键技术进行了梳理,围绕后续该技术在航天任务中的应用进行了展望。     

可怕的雷电

雷声震耳,动地惊天。无论是地面的建筑物和大树,还是天上的航天器,都可能在它“轰隆隆”的巨响中遭到破坏,人和牲畜在它的面前更是“在劫难逃”——遭到雷击,不死也得蜕一层皮。面对这种威力巨大、出现迅速的天气现象,人们惊恐地用“雷霆万钧”、“迅雷不及掩耳”等来形容。令人畏惧的雷电是怎么形成的,人类又是怎样认识它们的呢？[编者按]     

空间技术

科学是革命的火车头 ,科学技术是第一生产力 .因此 ,科教兴国是一项基本国策 ,实施科教兴国战略 ,关键是人才 ,而培养人才 ,关键是教师 .可见 ,向高等师范院校的学生讲授现代科技知识 ,具有重要的现实意义 .四平师范学院在院长宗占国教授的主持下 ,在全院学生中开展现代科学技术专题系列讲座 ,已引起广大学生的浓厚兴趣 ,收到很好的效果 .《松辽学刊》编辑部注意到这一活动的深刻影响和作用 ,为推动这一活动的深入展开 ,我刊决定增设现代科学技术专题讲座专栏 ,并希望得到有关专家学者的大力支持 .     

复杂系统动力学、控制的几个问题

本文简述的“复杂系统”,即是多刚体、多柔性体、多充液腔体及其耦合的复杂大系统。航天高科技的发展 ,向力学界提出了研究多体复杂系统动力学、稳定性、振动与控制的重要任务 ,本文将力学与航天高科技相结合 ,简述复杂系统的建模、充液柔性航天器动力学与控制、航天柔性结构动力学与控制、充液柔性航天器大幅晃动的数值模拟的几个问题。     

航天嵌入式软件可信性保障技术及应用研究

研究了航天嵌入式软件可信性保障的问题和现状,提出了航天嵌入式软件的可信保障技术体系,并针对动态时序正确性、程序实现正确性和控制行为正确性保障等核心关键可信问题的理论方法和技术进行了深入研究,在此基础上研制了相应的保障工具,形成了航天嵌入式软件可信性保障集成环境.本文的研究成果在月地高速再入返回飞行器软件研制中进行了应用,为飞行任务的成功作出了贡献.     

一种基于PIO改进强化学习的航天器复杂多约束姿态机动规划新方法

本文针对多个姿态约束条件下的航天器姿态机动规划问题进行了研究,提出了一种基于鸽群算法的改进的策略梯度强化学习算法(PIOPGRL).首先,针对强制指向约束和禁止指向约束,建立了基于角度的姿态约束模型,根据约束模型建立了强化学习的回报函数.然后,使用适应度函数替代策略评价函数,将鸽群算法与强化学习相融合.针对策略梯度强化学习算法计算量大、收敛速度慢的问题,使用鸽群算法求解策略梯度,极大减少了计算量.仿真结果表明,相比于策略梯度强化学习算法,基于自PIO改进强化学习的航天器姿态机动规划算法(PIOPGRL)在极大减少计算量的同时,有更优的规划结果,更小的机动代价,适用于微小航天器解决多个姿态约束条件下的姿态机动规划问题.     

微小型航天器寿命周期内的虚拟航天器技术

提出了一种基于虚拟航天器进行微小型航天器设计与研制的新手段和新模式.虚拟航天器是航天器多学科主要关键特性的集成化数学模型,利用虚拟航天器能够实现航天器设计方案优选,虚拟环模试验及在轨飞行任务仿真和评估等操作,为微小型航天器数字化设计与并行研制提供了必要的技术手段.总结分析了虚拟航天器设计与仿真的关键技术,并建立了虚拟航天器原型系统,对本文研究内容进行验证.创新性研究成果对于我国微小型航天器技术的进步和跨越式发展具有积极的推动作用.     

周边式对接机构航天器的对接动力学仿真（第1部分）—运动学约束方程

研究了两个带有周边式对接机构的航天器,在对接捕获的过程中,对接机构之间相互接触后,产生接触滑移时对接系统的运动学特性。根据对接机构的空间特点,引入矢量代数的概念,建立了对接机构之间接触滑移的运动约束方程,及其接触点在对接机构上的相对滑移速度方程。     

小卫星设计、分析与仿真验证一体化系统

针对小卫星采用一体化设计、模块化集成的方法,选择国际上先进的仿真技术,在单轴气浮转台和AC104实时仿真器硬件基础上,设计并建立了“小卫星设计、分析与仿真验证一体化系统”的数学仿真和半物理仿真两个平台,该系统在方案设计阶段用于对总体方案进行优化,仿真与评价;在研制阶段为部件和分系统提供系统的验证和验收手段,在测试和运用阶段用于系统的故障诊断、故障隔离和对策研究等。     

载人航天器系统人机功能分配方法的研究

航天员的存在是载人航天器的重要特点 ,为了确保整个系统的安全、可靠和高效 ,在总体设计时 ,需要充分考虑航天员在空间环境条件下生活和完成特定工作的能力 ,即根据人、机器的特点进行最佳的人、机功能分配。这对长期载人飞行而言 ,尤为重要。在相关文献的基础上 ,总结了人、机器自动操作的各自特性 ,然后阐述载人航天器系统人、机功能分配的原则与方法 ,并建立了一般模型。最后 ,提出几点看法以供讨论。