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空间飞行器总体设计的电磁兼容性问题
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作者 刘建新 唐泽群 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 1996年第2期34-40,共7页
结合空间飞行器总体设计的特点,介绍了电磁兼容性概念及其发展过程;分析了空间飞行器所处的电磁环境,指出总体设计中的若干电磁兼容性问题;提出了空间飞行器研制各阶段中开展电磁兼容性工作的流程图,强调必须在目前和今后各种型号... 结合空间飞行器总体设计的特点,介绍了电磁兼容性概念及其发展过程;分析了空间飞行器所处的电磁环境,指出总体设计中的若干电磁兼容性问题;提出了空间飞行器研制各阶段中开展电磁兼容性工作的流程图,强调必须在目前和今后各种型号的空间飞行器研制中引起充分的重视。 展开更多
关键词 航天器环境 电磁兼容性 程序框图
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面向空间抱捕的连续型机械臂机构设计
2
作者 杨承旭 赵志军 +2 位作者 王耀兵 王捷 王丽华 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期89-99,共11页
针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中... 针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中应用,并具有各向操作能力一致的特点。首先介绍了机械臂的“C”型联动设计方案,然后针对联动式机械臂的运动学模型建立了基于雅可比矩阵条件数的灵活性描述指标,并以提升机械臂灵活性为优化目标采用粒子群算法对机械臂的杆长分配进行优化。结果显示,采用优化设计杆长的机械臂相比平均分配杆长的机械臂灵活性指标提升了4.6%。最后,仿真验证随着灵活性指标增加,机械臂的各向运动能力越接近,证明以该指标作为优化依据可以提升机械臂灵活性。 展开更多
关键词 连续型机械臂 空间抱捕 结构设计 运动学模型 灵活性优化
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基于MBSE的航天器飞行方案分层设计与验证技术研究
3
作者 彭坤 黄震 +2 位作者 何熊文 侯振东 刘霞 《航天器工程》 北大核心 2025年第2期8-18,共11页
采用基于模型的系统工程思想对航天器飞行方案进行分层设计、建模和验证,并结合需求和架构模型开展联动分析,多层次多视角验证飞行方案的正确性和完整性。首先提出一种基于模型的航天器飞行方案分层原则和设计方法,采用SysML语言自上而... 采用基于模型的系统工程思想对航天器飞行方案进行分层设计、建模和验证,并结合需求和架构模型开展联动分析,多层次多视角验证飞行方案的正确性和完整性。首先提出一种基于模型的航天器飞行方案分层原则和设计方法,采用SysML语言自上而下按照飞行阶段、飞行子阶段、飞行策略和事件、飞行动作的层级,以及工程总体、系统总体、分系统、单机的维度对航天器飞行方案进行逐层分解和多专业协同建模。其次基于飞行方案模型针对每个飞行动作逐项推导出航天器多专业需求,建立飞行方案与需求模型的关联和追溯关系,完善航天器系统级功能性能需求,同时便于两者间影响域快速分析。再次建立飞行方案模型和航天器架构模型的联动仿真关系,通过飞行动作和指令驱动架构模型状态显示、内部信号传递,全面验证航天器飞行程序设计与分系统设备间协调运转的正确性和可行性。此外,基于飞行方案模型开展动态仿真以验证方案逻辑正确性,进而生成航天器飞行程序。最后,通过轻量化模型进行飞行方案评审,同时建立模型和文档模板映射关系自动生成飞行方案报告进行固化。文章通过对载人月球探测飞行方案进行分层设计和应用,验证了基于模型的飞行方案分层建模方法的有效性,以及与航天器需求模型和架构模型联动的优越性,为其他复杂任务航天器飞行方案设计提供参考。 展开更多
关键词 基于模型的系统工程 飞行方案 分层设计 逻辑仿真 需求分析
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空间站机械臂捕获悬停飞行器试验系统设计与验证 被引量:1
4
作者 陈明 曾磊 +3 位作者 孙康 高升 梁常春 刘延芳 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第6期751-757,共7页
捕获悬停飞行器是中国空间站机械臂的关键任务之一,由空间站机械臂实现悬停飞行器的捕获、拖动和锁紧,形成刚性连接并辅助对接。在分析和比较国内外空间悬停飞行器捕获试验技术的基础上,设计了一种用于大型空间机械臂捕获悬停飞行器的... 捕获悬停飞行器是中国空间站机械臂的关键任务之一,由空间站机械臂实现悬停飞行器的捕获、拖动和锁紧,形成刚性连接并辅助对接。在分析和比较国内外空间悬停飞行器捕获试验技术的基础上,设计了一种用于大型空间机械臂捕获悬停飞行器的地面试验系统,该系统主要由空间机械臂、气浮零重力模拟系统、机械臂位姿测量系统、悬停飞行器模拟移动装置、模拟移动装置测量系统组成。仿真分析和地面试验,结果表明:该试验系统可实现对低速到高速的动态模拟目标的跟踪捕获,满足空间机械臂捕获悬停飞行器试验任务需求,完成了机械臂捕获悬停飞行器技术在近似真实使用环境中的验证。 展开更多
关键词 空间站机械臂 捕获 悬停飞行器 试验系统设计 试验验证
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从空间实验室到空间站的总体设计思路 被引量:8
5
作者 杨宏 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期7-14,共8页
2022年是我国载人航天工程立项30周年,我国空间站基本构型在轨组建完成。空间实验室和空间站均为交会对接目标和负责组合体控制与管理的航天器,我国在空间实验室任务实施过程中,逐步突破和掌握了空间站部分关键技术,为空间站的研制与建... 2022年是我国载人航天工程立项30周年,我国空间站基本构型在轨组建完成。空间实验室和空间站均为交会对接目标和负责组合体控制与管理的航天器,我国在空间实验室任务实施过程中,逐步突破和掌握了空间站部分关键技术,为空间站的研制与建造奠定了技术基础,积累了工程经验。文章结合我国载人工程研制历程,对从天宫一号空间实验室到天宫空间站的系统一体化设计、平台关键技术突破、关键工艺和产品研制等总体设计进行阐述。 展开更多
关键词 空间实验室 空间站 总体设计 一体化设计 组合体管理
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空间飞行器总装设计
6
作者 马世俊 《航天器工程》 1999年第4期4-8,共5页
论述了空间飞行器总装设计的作用、实施程序和应遵循的原则。强调了应充分重视采用CAD技术进行模装以代替实物模装。通过模装、安装设计在满足各分系统要求的前提下,还要对各分系统提出设计要求,以求互相协调,共同满足。为了进行总装测... 论述了空间飞行器总装设计的作用、实施程序和应遵循的原则。强调了应充分重视采用CAD技术进行模装以代替实物模装。通过模装、安装设计在满足各分系统要求的前提下,还要对各分系统提出设计要求,以求互相协调,共同满足。为了进行总装测试,必须设计和制造足够的地面支撑设备。为保证总装质量,满足整星的性能指标要求,必须充分注意控制总装技术状态和做好各种检测。 展开更多
关键词 空间飞行器 总装设计 模装 实物模装 CAD模装
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空间站机械臂末端执行器用导轨设计与验证 被引量:1
7
作者 张文明 杨旭 +1 位作者 王储 胡成威 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期182-188,共7页
针对滚珠直线导轨用于空间机构时的空间环境适应性问题,提出了空间机构用导轨设计方案,经导轨地面试验和产品在轨试验验证,该设计方案可以满足在轨使用要求,实现了导轨在真空、高低温等空间复杂环境下的长寿命应用.以空间站机械臂末端... 针对滚珠直线导轨用于空间机构时的空间环境适应性问题,提出了空间机构用导轨设计方案,经导轨地面试验和产品在轨试验验证,该设计方案可以满足在轨使用要求,实现了导轨在真空、高低温等空间复杂环境下的长寿命应用.以空间站机械臂末端执行器用滚珠直线导轨研制为例,开展了导轨设计,并进行了导轨试验验证,确定了导轨采用滚珠溅射沉积MoS_(2)复合薄膜的固体润滑方案,间隙为0.04~0.05 mm,满足末端执行器在轨工作2000次以上的使用寿命要求.通过末端导轨试验可知,固体润滑的导轨载荷能力和使用寿命均显著下降,在空间机构用导轨研制过程中,须进行专项寿命试验,以验证导轨能否满足在轨使用要求. 展开更多
关键词 机械臂 末端执行器 导轨 设计 验证
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高分七号卫星激光测高仪总体设计与在轨验证 被引量:13
8
作者 国爱燕 戴君 +1 位作者 赵晨光 张新伟 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期43-48,共6页
高分七号卫星搭载了我国首台全波形体制激光测高仪,它具有测距精度高、指向稳定和长寿命的特点,在少量或无地面控制点情况下,以激光足印为高程控制点,与测绘相机数据联合平差,可实现1∶10000比例尺地图对平面误差和高程精度的要求。文... 高分七号卫星搭载了我国首台全波形体制激光测高仪,它具有测距精度高、指向稳定和长寿命的特点,在少量或无地面控制点情况下,以激光足印为高程控制点,与测绘相机数据联合平差,可实现1∶10000比例尺地图对平面误差和高程精度的要求。文章论述了高分七号卫星激光测高仪的总体设计思路,并给出了高速采样全波形测距、基于足印相机的激光指向测量、长寿命固态激光器的设计方案和地面验证结果。激光测高仪发射入轨以后,对激光测距精度、激光指向测量精度、激光出光次数和能量遥测进行了统计和分析,结果表明:激光测高仪状态良好,测距精度优于0.3 m,满足设计指标要求。 展开更多
关键词 高分七号卫星 激光测高仪 全波形测距 在轨验证 测距精度
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高分三号卫星总体设计验证 被引量:11
9
作者 张庆君 刘杰 +2 位作者 李延 齐亚琳 赵良波 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期1-7,共7页
高分三号(GF-3)卫星是我国民用"高分辨率对地观测系统重大专项"中唯一一颗微波成像卫星,也是我国第1颗1m分辨率C频段多极化合成孔径雷达(SAR)卫星,其定量化指标要求高,同时具有雷达天线质量、尺寸大,热控要求高,脉冲功率大,... 高分三号(GF-3)卫星是我国民用"高分辨率对地观测系统重大专项"中唯一一颗微波成像卫星,也是我国第1颗1m分辨率C频段多极化合成孔径雷达(SAR)卫星,其定量化指标要求高,同时具有雷达天线质量、尺寸大,热控要求高,脉冲功率大,构型布局复杂等技术特点和难点。文章围绕GF-3卫星技术难点,系统阐述了卫星高定量化、高扩展性等总体设计特点及设计验证方法,并采用系统建模、模拟分析、地面试验和在轨测试等多种措施,确保卫星优良的图像质量和定量化应用能力,使其具备一定的在轨扩展能力。GF-3卫星设计和研制过程中采用的验证方法,可为后续SAR卫星的总体设计提供参考。 展开更多
关键词 高分三号卫星 合成孔径雷达 总体设计 验证方法
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面向空间目标近距离操作的相对位姿测量系统设计
10
作者 庄海孝 石伟 +5 位作者 罗毓芳 张强 王瑶 吴茹菲 冯聪 李怀锋 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期22-28,共7页
面向空间近距离操作的相对位姿测量系统(RPS)是对目标进行距离测量、位姿测量、三维重构及光学成像的有效方式。针对高精度一体化位姿测量需求,文章提出了融合激光雷达测距的单目视觉位姿测量系统,可同时具备目标距离、方位测量及三维... 面向空间近距离操作的相对位姿测量系统(RPS)是对目标进行距离测量、位姿测量、三维重构及光学成像的有效方式。针对高精度一体化位姿测量需求,文章提出了融合激光雷达测距的单目视觉位姿测量系统,可同时具备目标距离、方位测量及三维成像等能力。经过在轨应用验证,结果表明:方位测角精度和位姿测量精度等关键指标均优于预期值,该系统主要功能性能可满足空间操作实际应用需求,可以为未来空间机动平台的目标测量系统研制提供参考。 展开更多
关键词 空间近距离操作 位姿测量 单目视觉
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频繁穿越范艾伦辐射带的卫星空间环境分析与防护 被引量:1
11
作者 呼延奇 侯卫国 +3 位作者 魏强 王敏 梁新刚 李大伟 《航天器工程》 北大核心 2025年第1期49-56,共8页
亚太6E卫星基于低成本设计理念,采用发射低轨卫星的CZ-2C火箭发射,卫星采用全电推卫星平台+独立推进舱的总体方案,是我国首颗自主从LEO到GEO轨道转移的全电推进通信卫星,卫星变轨期间频繁穿越范艾伦辐射带,面临的空间辐射环境复杂、恶劣... 亚太6E卫星基于低成本设计理念,采用发射低轨卫星的CZ-2C火箭发射,卫星采用全电推卫星平台+独立推进舱的总体方案,是我国首颗自主从LEO到GEO轨道转移的全电推进通信卫星,卫星变轨期间频繁穿越范艾伦辐射带,面临的空间辐射环境复杂、恶劣,因此需结合卫星空间辐射效应特点,开展空间环境防护分析与设计,并对变轨策略进行优化。分析结果显示:亚太6E卫星遭受的电离总剂量、光电器件位移损伤相比常规GEO通信卫星均有显著增加,尤其是太阳电池阵输出功率辐射衰降问题尤为突出,据此亚太6E卫星开展了针对性空间环境防护设计;在亚太6E卫星实际飞行验证基础上,给出了后续电推进卫星采用不同变轨策略太阳电池辐射损伤的差异,结果显示:通过选择较高远地点的大椭圆轨道作为电推变轨启始轨道,以及通过优化变轨策略使卫星尽快远离内辐射带强度中心等策略,可以有效降低卫星太阳电池阵辐射衰降。 展开更多
关键词 电推变轨 辐射带 分析与防护
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空间飞行器自主诊断重构的理论和方法 被引量:5
12
作者 王大轶 屠园园 +1 位作者 张香燕 符方舟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期546-557,共12页
面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求,研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点,提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先,分... 面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求,研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点,提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先,分析了国内外研究现状并梳理了后续的待突破难点。其次,以可诊断性与可重构性理论为指导,提出了正常模式与故障模式一体化设计方法、故障诊断与系统重构一体化设计方法,在设计阶段通过资源配置和诊断重构方案的综合优化实现系统诊断重构能力最大化。然后,提出了基于能力在轨评估的诊断重构方案动态调整方法,在运行阶段通过诊断重构过程的自适应调整保持系统最优状态,进而从全寿命周期提升系统的诊断重构能力。最后,进行了总结与展望。 展开更多
关键词 空间飞行器 自主诊断重构 可诊断性 可重构性 一体化设计
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有限元法在空间飞行器天线反射器热分析中的应用 被引量:24
13
作者 张立华 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期32-37,共6页
有限元方法是求解对热稳定性要求较高的空间飞行器部件温度场的一种行之有效的方法。文章给出了空间飞行器天线反射器热分析的有限元求解方法,应用有限元法计算了某卫星抛物面天线反射器的在轨稳态和瞬态温度场,为进一步的在轨热变形... 有限元方法是求解对热稳定性要求较高的空间飞行器部件温度场的一种行之有效的方法。文章给出了空间飞行器天线反射器热分析的有限元求解方法,应用有限元法计算了某卫星抛物面天线反射器的在轨稳态和瞬态温度场,为进一步的在轨热变形计算以及热控方案的选择提供了必要的温度数据。 展开更多
关键词 热分析 有限元 抛物面反射器 航天器天线
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航天器总体设计技术成就与展望 被引量:6
14
作者 余后满 范含林 《航天器工程》 2008年第4期1-5,共5页
经过40年的发展,我国航天器总体设计技术取得了令人瞩目的成就,但也面临着新的机遇和挑战。文章根据未来我国航天器总体设计技术的发展目标和主要任务,对其技术发展方向进行了初步的分析。
关键词 航天器 总体设计 展望
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空间飞行器抛物面天线在轨热变形分析 被引量:5
15
作者 张立华 《航天器工程》 1998年第1期50-57,共8页
准确地预测天线反射器在空间轨道环境下的热变形是高精度空间飞行器抛物面天线设计中的一项关键技术,这是一个牵涉到多个学科分析工作的复杂任务,必须发展可靠、有效的分析技术和工具来解决。本文采用有限元方法对抛物面天线反射器的在... 准确地预测天线反射器在空间轨道环境下的热变形是高精度空间飞行器抛物面天线设计中的一项关键技术,这是一个牵涉到多个学科分析工作的复杂任务,必须发展可靠、有效的分析技术和工具来解决。本文采用有限元方法对抛物面天线反射器的在轨温度场进行了计算,得出了详细的温度分布。然后用有限元方法计算了由于热载荷引起的反射器表面变形。为了提高分析的效率和计算精度,本文采用统一的模型完成了从外热流计算,角系数计算,热分析到结构分析的多项分析工作。 展开更多
关键词 空间飞行器 抛物面天线 反射器 热变形 有限元
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卫星S波段测控信道总体设计 被引量:2
16
作者 吴学英 《航天器工程》 1997年第4期1-16,共16页
概述卫星S波段测控系统的主要功能,S波段测控信号在空间传输信道中的功率损耗和附加噪声,以及由于星上应答机两种不同的测距信号提取方法而造成的信道设计的区别之处。在此基础上,详细研究了射频功率分配和副载波频率干扰两个问题,包括... 概述卫星S波段测控系统的主要功能,S波段测控信号在空间传输信道中的功率损耗和附加噪声,以及由于星上应答机两种不同的测距信号提取方法而造成的信道设计的区别之处。在此基础上,详细研究了射频功率分配和副载波频率干扰两个问题,包括:如何达到最大的已调载波的功率效率,在测距和数据信道(遥控和遥测)同时工作时,如何确定最佳分配已调载波功率的约束条件,如何建立有、无测距音提取滤波器两种情况的调制指数设计方程,以及如何进行副载波频率干扰计算。 展开更多
关键词 卫星测控 统一S波段 无线电测控 信道 调制
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月背采样返回任务在轨中继对通方案设计与实现
17
作者 赵洋 李晓光 +3 位作者 陶灼 盛瑞卿 徐宝碧 黄昊 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期29-40,共12页
中国首个月背无人自动采样返回任务探测器在中继星支持下完成了月球背面软着陆和采样封装等月面工作,为确保探测器与中继星能够顺利稳定建立中继链路,顺利完成中继任务,在探测器入轨后提前建立器-星中继通信链路,即提前实施了探测器全... 中国首个月背无人自动采样返回任务探测器在中继星支持下完成了月球背面软着陆和采样封装等月面工作,为确保探测器与中继星能够顺利稳定建立中继链路,顺利完成中继任务,在探测器入轨后提前建立器-星中继通信链路,即提前实施了探测器全向测控链路和定向数传链路在轨中继对通测试。系统总结了月背无人自动采样返回任务在轨中继对通方案设计与在轨实施结果,首先梳理了月背无人自动采样返回任务在轨中继对通的任务过程,结合探测器和中继星飞行轨道特点对中继对通原理进行概述;然后对中继对通过程数据流设计状态进行说明;接着给出了在轨中继对通测试方案,具体包括中继对通测试弧段选择、地面测控站资源分配、中继对通飞行姿态设计、单器及器间全信息流覆盖测试项目设计以及测试流程和飞行时序设计等内容;最后描述了在轨飞行中继对通测试实施过程。在轨测试结果表明,月背无人自动采样返回任务在轨中继对通测试方案设计能够满足任务需求,测试过程有效验证了探测器与中继星接口匹配性和中继链路设计的正确性,所设计的方案兼顾了地面测控资源分配、飞行任务安全、飞行姿态设计、飞行时序设计、中继测控链路设计、器间信息流设计等综合因素,并且可以通过模块化设计,灵活调整以适应不同的发射窗口器-星间轨道相位变化,为后续复杂航天器与合作中继目标的在轨通信任务提供技术基础和飞行经验,有良好的应用前景。 展开更多
关键词 月背无人自动采样返回任务 月球中继星 中继链路建链 在轨测试 全向测控通信 定向数传通信
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亚太6E卫星连接与分离机构设计与验证
18
作者 孙国鹏 刘学 +4 位作者 柳翠翠 乔心全 方耀鹏 王敏 潘宇倩 《航天器工程》 北大核心 2025年第1期118-125,共8页
针对亚太6E卫星构型特点,提出了一种“包带+分离弹簧”式星间连接与分离机构方案。设计了分离插头和星间包带的收纳装置,有效消除了分离插头和星间包带分离后对独立推进舱姿态的干扰。开展了分离动力学多因素敏感度分析,识别出影响分离... 针对亚太6E卫星构型特点,提出了一种“包带+分离弹簧”式星间连接与分离机构方案。设计了分离插头和星间包带的收纳装置,有效消除了分离插头和星间包带分离后对独立推进舱姿态的干扰。开展了分离动力学多因素敏感度分析,识别出影响分离安全性的主要因素。基于连接与分离机构的使用环境和工况,制定和实施了三级地面试验验证方案。分析和试验结果表明亚太6E卫星连接与分离机构的设计、分析和验证方法合理正确,对后续类似星间分离机构的研制具有借鉴意义。 展开更多
关键词 全电推平台 机构 分离 设计 验证
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实践四号卫星总体设计和运行结果初步分析 被引量:1
19
作者 张永维 《航天器工程》 1995年第2期19-28,33,共11页
概述实践四号卫星是用于地球同步转移轨道(GTO)上的空间辐射环境探测与辐射效应试验的卫星总体方案,并对各项任务和飞行的初步结果进行初步分析。
关键词 实践四号卫星 总体设计 有效载荷 科学卫星
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亚太6E卫星结构设计与验证
20
作者 陈燕 王刚 +2 位作者 余晨帆 张欢 张铃 《航天器工程》 北大核心 2025年第1期112-117,共6页
针对亚太6E卫星结构承载大、布局空间紧凑、主卫星(主星)和推进舱在轨可分离的特殊要求。设计了一种新型的板杆结合式卫星主结构,以箱板式结构为基础,杆系结构为主承力件,板杆混合式结构既提供了开敞高效便利的布局和安装空间,也解决了... 针对亚太6E卫星结构承载大、布局空间紧凑、主卫星(主星)和推进舱在轨可分离的特殊要求。设计了一种新型的板杆结合式卫星主结构,以箱板式结构为基础,杆系结构为主承力件,板杆混合式结构既提供了开敞高效便利的布局和安装空间,也解决了卫星承载难题;设计了内置贮箱,外挂两个燃箱的全新推进舱结构,3个贮箱(即一个氧箱和两个燃箱)并联布局承载,能够降低卫星质心,实现高效承载。主星连接界面设计为对接环,推进舱一侧设计为对接框,对接接口为1194A标准接口,发射段通过包带实现连接,在轨包带解锁,实现了两舱分离。模态和静力仿真分析以及静力和振动试验验证了设计的合理性和可靠性。 展开更多
关键词 亚太6E卫星平台 结构设计 杆系 在轨分离
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