摘要：天问一号的任务特点以及火星进入和火面环境的复杂性对天问一号探测器的地面试验验证工作提出了很高的要求,天问一号探测器的研制过程中,不但要开展常规航天器必做的试验项目,还必须结合任务目标及环境特点开展大量专项试验,地面试验的充分性保证了任务的顺利完成.文章介绍了天问一号地面验证需求及地面验证试验的要求,重点介绍了系统级的专项试验策划、实施情况,以及试验的结果,最后对天问一号地面试验方法与试验技术进行了总结,对未来深空着陆探测器的地面验证试验具有重要的参考价值.

摘要：为了满足全时段全地域高速数据速率需求以及应对各国对空间资源日益激烈的竞争,被列入新基建范畴的低轨(Low earth orbit,LEO)卫星互联网已成为最具前景的解决方案之一。基于"通导遥一体化设计"理念,本文提出一种以"星间组网+星上处理+跳波束"为主要特征的系统技术架构。该架构对星间激光通信、高速星上路由处理、宽带跳波束等各项关键技术进行分析,并给出一种针对包含首颗发射卫星的低轨卫星互联网的地面试验验证方法。本文提出的卫星网络体系结构、关键技术解决方案和在轨验证结果,对我国卫星互联网的建设和发展具有有益的探索和借鉴意义。

摘要：围绕机载风切变气象雷达地面验证系统关键技术开展研究,完成了机载风切变气象雷达地面验证系统验证实验。将仿真的风切变雷达回波数据,生成微波信号,播放给气象雷达;研究风切变告警的各种条件和参数,验证产生风切变告警的各项边界条件。在此基础上,进行风切变回波信号仿真研究,设计了气象雷达航电平台,对前面的机载风切变气象雷达地面验证系统关键技术和方法进行检验和验证。地面系统实验结果表明风切变风场仿真和地面射频仿真验证系统的方法是有效的,为研制机载风切变气象雷达提供技术储备。

摘要：嫦娥五号探测器月球无人采样返回任务的复杂性和特殊性对探测器地面试验验证工作提出了很高的要求,试验需求覆盖大系统级、系统级、分系统级、组件级等多个层级,必须针对采样封装、月面起飞、月球轨道交会对接与样品转移、高速再入返回等关键过程进行地面试验验证,试验项目多,试验难度大.在分析了嫦娥五号探测器地面试验验证的特点、各层级试验需求之后,重点介绍了主要大型综合试验的试验系统、试验方法、试验结果等,最后对嫦娥五号探测器地面试验验证技术的创新点进行了梳理,对未来复杂航天器或深空探测器的地面试验和设计验证具有重要的参考价值和指导意义.

摘要：在充分调研国际空间站机械臂人机系统设计的基础上,结合中国空间站机械臂人机协同作业需求,建立了空间站机械臂“管理-设计-验证”全周期人机设计体系,通过人机项目规划、人机功能分配等管理要素,针对性地开展了空间机械臂人机系统详细设计,最后,从仿真分析、地面验证、在轨验证三大方面对人机系统进行了全要素全流程的验证,结果表明空间站机械臂人机系统设计合理,可应用于后续航天员出舱活动,保障航天员出舱活动安全、高效。研究结果将为空间机械臂人机系统设计与验证提供体系借鉴和工程指导。

摘要：针对空间机器人的特点设计了多种遥操作控制模式,提出了空间机器人遥操作分层控制结构LATSR(Layered Architecture for Teleoperation of Space Robot),并研制了一套遥操作系统,包括任务规划子系统、主从控制子系统、预测仿真子系统、信息处理子系统和地面验证子系统.最后利用该系统开展了多项遥操作实验,对整个系统及各子系统的功能和性能进行了检验.该系统具有灵活的操作接口,既为一般用户提供了简便的用户界面,也为机器人专家提供了底层控制能力.

摘要：针对星间高精度测距系统地面远距离验证困难的问题,提出一种新的地面验证系统。该系统利用100 km光纤模拟地面长距离,通过测量载波相位波动并反馈控制光延时线的延时量,使光纤与光延时线总的传输延时保持稳定。本文对系统的相位传递关系及系统中存在的主要噪声进行理论分析并建立相应的模型,通过仿真和试验验证系统能够达到的精度。仿真及试验结果均表明,该系统能够抑制光纤传输延时的低频漂移,其精度能够满足高精度测距系统地面远距离验证的要求。

摘要：柔性捕获机构是空间机械臂的关键性部件,对空间在轨服务过程中的抓捕操作起着至关重要的作用.捕获机构的原理分析与仿真建模工作对在轨捕获工况预测分析和任务规划有着重要的应用价值.本文以空间机械臂的末端柔性捕获机构为研究对象,建立了柔性捕获机构软捕获过程的动力学仿真模型.考虑了软捕获过程中柔性绳索的空间构型和大变形特性,采用绝对节点坐标方法建立了三维空间柔性绳索单元,并通过引入一圆柱参考坐标系来建立柔性绳索与目标适配器端刚性捕获杆的接触碰撞模型.为满足三维运动工况验证,搭建了纯被动边界条件的悬吊实验,通过对比软捕获过程中被捕获目标的运动信息和受力信息,验证了模型的准确性.实验结果表明该模型能够有效地模拟在轨捕获任务中柔性机构软捕获阶段的动力学行为,可以用于后续与空间机械臂联合仿真任务预测以及作为地面气浮台二维试验的必要补充.此外,针对在轨任务中的舱外状态巡检和漂浮目标捕获两种典型工况,进行了机械臂捕获动力学联合仿真分析,在给定条件下成功完成软捕获阶段的操作.

摘要：空间机器人系统复杂,需要在地面进行充分的实验以验证和评估其设计方案和控制算法。为了对系统方案中各部件电气接口设计的有效性、信息传递的正确性进行检验,同时,演示验证信息管理、任务调度的实时性,以及在轨执行任务的能力,设计并研制了一套空间机械手模拟器系统。该系统由空间机械手中央控制器模拟器、关节电模拟器、手爪电模拟器、手眼相机电模拟器、图形仿真器、空间机械手动力学模块和信息调度仿真器组成,各部件之间的电气连接与星上实际系统一致。通过HLA/RTI(Run Time Infrastructure)仿真支撑环境与航天器姿轨控系统进行信息同步和交互,实现了空间机器人在轨任务的仿真。最后提出了一种空间机器人在轨协调控制方法,利用该系统进行了空间机器人协调控制圆弧实验,实验结果表明该系统设计合理、运行稳定,采用的协调控制方法可行有效。

摘要：三维预测仿真技术是目前解决大时延遥操作的主要方法,在空间机器人的遥操作中起着至关重要的作用。针对自由飞行空间机器人建立了一套遥操作三维预测仿真系统,并进行了地面演示验证。首先介绍了空间机器人系统及其遥操作分系统组成,以及图形预测仿真原理。然后详细介绍了遥操作分系统预测仿真子系统的开发,该子系统基于面向对象的思想和MVC(Model-View-Controller)模式进行设计,采用Java语言和Java3D图形库进行开发。仿真系统以空间机器人的运动学模型和动力学模型进行驱动,具有快速、准确的图形碰撞检测功能。最后建立了遥操作地面演示验证系统,进行了多次遥操作实验。结果表明了预测仿真子系统的有效性。