摘要：空间碎片的数量不断增长导致在轨航天器碰撞事件频发,对人类探索宇宙的航天事业造成了巨大阻碍.分析当前空间碎片分布情况,以较少空间碎片分布密集区域发生的碰撞事件为目标,从在轨碎片中初步选择一组碎片作为清除目标.根据DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法以碎片间所需的燃料消耗作为碎片特征信息,遵循碎片到周边满足燃料消耗要求的碎片数量标准确定碎片核心对象同时划分簇.通过卫星星座中各卫星释放空间飞行器到各碎片附近所需的燃料消耗情况选出与簇数相等的卫星,根据解决指派问题的匈牙利算法确定卫星-碎片簇清除任务,并且空间飞行器可在任务分配的具体簇中实现一对多碎片核心对象的清除任务.

摘要：根据空间碎片清除航天器中轻气炮载荷的特殊设计需求,在1 200 m/s目标弹速的设计要求下进行内弹道参数的优化选择。利用内弹道方程选择了最佳气室容积与驱动气体种类。以轻气炮炮身质量和弹丸炮口速度两个优化指标进行气室压强和炮管长度的选择,分别利用质量估算和AMEsim仿真模型建立轻气炮质量方程与弹丸炮口速度方程,并利用权重系数联系两方程建立评价方程,分析了不同的权重系数下的炮管长度和气室压强的选择原则,建立了系统的碎片清除轻气炮内弹道参数选择方法。

摘要：由于"星链"等巨型星座的持续部署,低轨空间碎片已经呈现爆发式增长的趋势,急需主动离轨技术以减缓碎片增长。为验证基于球帆的主动离轨技术,开展了针对"北理工一号"(BP-1b)卫星的主动离轨任务设计,建立了BP-1b的轨道力学模型,采用通用轨道设计软件寿命分析模块和NRLMSISE2000大气密度模型,计算了BP-1b的轨道寿命并设计了主动离轨球帆关键参数。完成了直径0.5m球帆设计、研制、系统集成、地面真空环境展开和力学适应性研究,并于2019年7月到8月完成了在轨飞行演示验证。验证结果表明,球帆在轨成功展开并实现了BP-1b卫星的主动离轨。