航空
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针对现有组合导航系统易被干扰欺骗以及姿态求解精度不足的问题,设计了惯性测量单元(IMU)与偏振光传感器组成的航姿参考系统(AHRS)。同时,考虑到传统的姿态求解方法精度不高,提出了一种用于仿生导航无人机航姿求解的混合滤波方法。将Mahony滤波后的姿态值作为系统观测量,再结合扩展卡尔曼滤波(EKF)实现传感器数据的深层融合,以获得高精度的姿态角信息。实验结果表明:在静态环境下采用混合滤波方法求解的姿态值能有效滤除偏振光传感器和加速度计内部噪声干扰,其稳定性明显优于两种方法各自求解时的情况;在动态实验中该方法能有效抑制单独采用Mahony滤波时存在的超调问题,表现出更高的动态解算精度,从而为偏振光组合导航系统提供了更精确的姿态估计信息。
针对目前空间环模设备中气氮热沉调温系统升/降温速率慢、热沉温度均匀性差、运行能耗大等缺点,研制了一种新型的回热式气氮调温系统。该系统为密闭循环系统,可通过增大循环氮气压力的方式提升热沉温度均匀性和升/降温速率,且运行能耗低。分别对新系统在循环氮气压力为0.1、0.3、0.5 MPa时的热沉温度均匀性及升温速率,以及3个不同循环气氮流程在降温阶段和恒温阶段的液氮耗量进行了试验研究,结果表明:增大循环氮气压力可以提升热沉温度均匀性和升/降温速率,但循环氮气压力超过0.3 MPa后,温度均匀性基本不再变化,并且热沉进/出口压力损失会增大;新系统在降温阶段及恒温阶段的液氮耗量均较旧系统有所降低。
航空公司因市场定位、品牌建设、拟飞航线和所选设备不同,导致客户对不同架次或批次商用飞机的客户化需求存在较大差异,因此灵活高效的客户化管理是实现客户飞机有效构型配置的第一个关键步骤,也是飞机采购合同签署的基础。提出一种基于产品结构的需求管理方案,构建三层数据管理结构和各种表单对客户需求进行全流程管控,对某型号飞机信息系统开发的案例进行分析。该管理方案能够支撑不同航空公司客户化构型的定义,保证客户需求传递的便捷性和实现的准确性,符合产品全寿命周期管理的发展需求。
通过分析磁流变抛光的材料去除特征、误差功率谱密度的定量计算方法、敏感频率误差的演变规律,探索误差频谱与去除函数、走刀方式、走刀步距等加工参数的对应关系,为工艺过程的合理控制提供指导。典型强光光学零件磁流变抛光的实验结果表明,通过优化工艺参数,能够大幅修正低频误差、控制中高频误差,保证0.03~8.3mm-1频段误差全部满足NIF评价指标要求。
翼伞精确回收技术能够实现安全、精确的定点着陆,具有很高的应用价值和广阔的发展前景,在民用、军用领域已得到了广泛的应用。受限于航天应用的复杂性和特殊性,翼伞精确回收技术在航天领域的应用门槛更高,研究难度更大,因而应用较少。随着航天活动的不断开展和应用的不断扩展,航天器精确定点回收的需求日益迫切,开展航天器翼伞精确回收技术研究是回收着陆专业未来发展的方向和趋势。文章通过调研国际上该领域发展情况及差距分析,初步规划了技术路线,拟通过设计、仿真、试验互相迭代实现关键技术的理论突破,在工程应用中不断提高系统的成熟度和可靠性,使其最终用于载人航天器的精确回收。
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针对航天员舱外活动风险与空间探索的效率问题ꎬ建立了具有双臂手的机器人航天员系统ꎮ该机器人航天员由多自由度机械臂、仿人灵巧手及具有双目视觉系统的头部等构成ꎬ具有位置、力矩、视觉等多种感知功能ꎮ为了验证机器人航天员及在轨人机协同关键技术ꎬ在空间微重力环境下与航天员配合完成多种演示验证试验ꎬ为空间机器人辅助或配合航天员开展在轨维修积累了经验和数据ꎮ
针对我国现有天基观测手段时效性低、观测精度低、信息获取手段单一、难以满足日益增长的应急减灾应用需求问题,提出一种位于中轨多频多极化合成孔径雷达(SAR)载荷设计。该载荷位于中轨,通过L,S,C,X共4个频段及全极化设计,能兼顾低轨SAR和高轨SAR的优点,具备高时空分辨率、大幅宽、多元信息获取特点,能很好地满足灾害监测预警及应急响应观测的需求。
环境例行试验作为检验导弹生产工艺的重要手段被订购方广泛采用,空空导弹环境例行试验项目是订购方和承制方争议的焦点。本文首先分析了相关国家军用标准中规定的空空导弹、空地导弹、地空导弹和舰船导弹等的环境例行试验项目,它们之间差异很大,设计环境例行试验项目应根据检验生产工艺稳定性这一目的。通过论证得出,空空导弹环境例行试验项目一般包括振动、高温、低温、冲击和湿热。文末对订购方和承制方都关注的如何确定耐久振动试验时间进行了分析,指出可通过挂飞可靠性指标确定耐久振动试验时间。
三轴稳定的地球静止轨道卫星在轨运行期间温度会有周期性变化.其上装载的远紫外电离层成像仪与卫星之间的热应力变化造成机械传递,导致仪器指向与装星时的初始位置发生偏差.恒星在惯性坐标系中的位置保持不变,可以将其作为电离层成像仪在轨几何定标的定标源.本文建立了基于恒星的电离层成像仪在轨几何定标模型,通过拍摄所筛选恒星图像,得出仪器在轨指向相对于初始值的偏离程度,从而提髙电离层成像仪的成像几何精度.通过模拟试验,验证了运用此技术进行在轨几何定标的可行性.研究结果可为电离层成像仪常态化自动在轨几何定标奠定基础.关键词恒星,远紫外,成像,几何定标,电离层中图分类号P353On-orbitGeometricCalib
设计了一种基于NB-IoT的无线消防监测终端。该终端选用STM32F051作为主控制器,结合LierdaNB05-01芯片进行设计。STM32F051作为整个终端的核心,负责对传感器信号进行A/D转换与分析,并通过UART串口发送AT指令对NB-IoT模块入网及数据收发进行控制。以NB-IoT为中心,实现单跳蜂窝网络的消防监测独立控制方式,解决以往通信方式对网关的依赖、控制不稳定等问题。选用电信云平台作为物联网平台,并给出无线监测终端的软硬件设计方案。最后以MQ-5传感器数据为例,通过与电信云平台的对接进行实验测试。实验结果表明,消防监测终端的设计使得信号传输具有较高的稳定性,应用前景广泛。
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为提升战斗部破片对航空复合材料结构的毁伤效果,采用空气炮冲击、数值仿真、战斗部静爆试验等手段,研究了层合板冲击损伤类型和分层面积随破片速度的变化规律,并分析了损伤机理。研究表明:层合板冲击损伤类型、机理和程度,与破片速度和层合板冲击临界速度(即冲击物穿透层合板的最小速度)的相对大小有关。在本文试验速度范围内,当破片速度小于层合板冲击临界速度时,造成背面裂缝型损伤,分层面积随破片速度增大而增大;当破片速度略大于层合板冲击临界速度时,造成背面炸裂型损伤,分层损伤范围最大;而更高的破片速度则造成切孔型损伤,分层损伤面积随破片速度的增大而减小,并趋近于切孔面积。为提高对复合材料结构的毁伤效果,应使破片着靶速度略大于层合板的冲击临界速度。
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针对运载火箭增压输送系统大直径小弯曲半径薄壁弯头零件,采用充液胀形弯曲工艺,旨在消除传统半管对焊工艺中的焊缝,提高产品质量、可靠性和生产效率。通过理论分析和数值仿真方法指导工艺试验,对预制管坯尺寸、模具结构和成形压力等关键参数进行优化,研制了合格样件。研究结果表明:充液胀形弯曲工艺生产效率高,工艺稳定性好,可有效提高大径厚比弯头零件的成形性,非常适合薄壁小半径弯头零件的加工。
为了提高无人机视频采集传输效率,提出一种基于OpenCV+OpenDDS的无人机采集视频发布/订阅架构。通过OpenCV对无人机上的网络摄像头监控图像进行实时采集;通过OpenDDS实现对监控视频发布/订阅,保证传输的及时可靠高效。测试结果显示系统能很好地满足目前无人机视频采集监控系统需求,信号处理时间控制在微秒级,为军事、航海、航空等实时性可靠性要求高的其他需精准传输数据的系统提供了借鉴。
发展高效的航天器微生物消杀技术,进而构建完善的微生物消杀技术体系,是目前行星保护技术的重要发展方向。从行星保护的任务要求出发,综述了干热灭菌、气相过氧化氢、环氧乙烷、辐射、超临界二氧化碳和低温等离子体等目前行星保护中所采用的以及具备潜在应用前景的微生物消杀技术,并介绍了与灭菌过程相关的前期预处理、敏感器件封装处理和无菌包装、传递与贮存等辅助技术;在对研究现状及实际应用中可能出现的问题及解决方法系统分析基础上,对我国深空探测行星保护微生物消杀技术体系提出了思考和建议。
振动环境试验是产品研发过程的重要试验项目,虚拟振动试验已成为一种减少试验、降低成本的高效解决方案。文章基于开环虚拟振动试验方法,对某遥感器进行频域开环和时域开环虚拟振动试验研究和仿真。仿真结果与试验数据的对比表明,频域开环和时域开环都很好的复现了振动试验过程,尤其是在低频段的试验结果。对于时域开环中激励信号的处理,文章创新性采用了时域波形再现(TWR)技术,基于台面加速度控制谱迭代反算位移激励信号的方法,有效的解决了非约束机械系统直接施加加速度或力激励漂移的问题。将仿真得到的响应结果与台面加速度控制谱进行了对比分析,验证了在一定范围内该方法的可行性。文章最后研究了偏载效应,拓宽了时域开环虚拟振动试验方法的应用范畴。文章结果有利于虚拟环境试验的推广,缩短研制时间。
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