摘要：空间站是在运载包络、上升段力学环境、空间环境、在轨维修、天地备件保障等诸多工程约束条件下,首次系统开展维修性设计的载人航天器,其最重要的特点是以可靠性为中心的在线维修,维修过程中空间站平台须正常在轨飞行.通过开展维修可视可达、故障隔离、维修工作模式、维修影响域最小化、产品通用化、接口标准化、维修风险控制等设计,实现了空间站在轨可维修.通过构建数字化仿真模型,提高了维修性设计的准确性和效率.空间站在轨关键技术验证阶段,开展了维修性在轨实践,初步验证了空间站维修性设计方法的正确性.

摘要：针对空间站出舱活动的任务剖面,从生命保障和人-服能力保障两方面分析得出空间站舱外航天服的功能需求,提出了功能基线.详细阐述了我国空间站飞天舱外航天服的研制原则,并给出了系统及主要功能单元的设计方案和验证方法.相对一代飞天舱外航天服,总结了空间站飞天舱外航天服在人服能力、使用寿命、安全可靠性和在轨维修性等方面的创新性与技术突破.同时,提出了空间站舱外航天服在工效能力、工作效能、使用寿命、电子信息技术及轻量化等方面持续改进的方向,为后续舱外航天服改进设计、登月服及未来行星探测舱外航天服的系统设计提供参考.

摘要：相变材料 (PCM)容器是空间太阳能动力装置吸热—储热器的关键部件。吸热器的蓄 /放热性能及其寿命取决于 PCM容器的设计与制造是否可靠。文中对 PCM容器的结构设计及其制造工艺、PCM的充装工艺、 PCM的熔化—凝固特性和空穴的形成、 PCM熔点及相变潜热的测量以及 PCM与容器材料的相容性这些关键问题进行了试验研究。

摘要：在空间站姿态控制系统设计中,一般采用控制力矩陀螺(CMG)作为执行机构,并假定控制力矩陀螺具有理想的操纵性能。然而,当多个CMG协调工作时,有可能产生运动奇异,以致不能提供期望的控制力矩。为此,针对空间站姿态控制/动量管理系统的线性化模型,设计了一个线性二次型调节器,并利用计算机仿真的手段分析了CMG操纵性能及其对姿态控制/动量管理系统的影响。仿真结果表明,在典型的干扰力矩作用下,CMG操纵性能良好,没有出现奇异现象。同时,设计的姿态控制/动量管理策略可以连续调节CMG角动量使其存储角动量最小,建立空间站指向和CMG动量管理间的折衷。

摘要：为验证核心舱俯仰机组热控设计能满足空间站任务期间任何工况对机组温度的要求,运用I-DEAS/TMG软件,通过仿真分析确定了核心舱俯仰机组所需的加热功率及被动热控措施,预示了极端高温工况下的最高温度。在轨飞行情况表明:(1)俯仰机组飞行温度验证了理论计算的正确性,二者之间的偏差约3.2%,为后续在轨任务的圆满完成提供了保障。(2)喷管受太阳照射面积越大,头部及电磁阀温度越高。在太阳角为60°时,喷管受照面积最大。(3)低温工况下,有推进剂流道的机组头部和电磁阀温度高于8℃,满足高于0℃的指标要求。(4)惯性飞行姿态对俯仰机组而言,属于高温工况。跟以往飞船系列俯仰机组的被动热控设计不同,核心舱俯仰机组被动热控设计保证了电磁阀温度低于40℃,为电磁阀在合适的温度范围内可靠工作提供了保障。

摘要：采用分散模型参考变结构自适应控制方法设计空间站的控制器。将描述空间站数学模型转化为相互关联的子系统模型，在建立了系统参考模型的基础上，设计了可以保证空间站在受到强烈动态干扰时仍能稳定运行的分散控制系统。所设计的控制律形式简单，提高了控制算法的实时性。数字仿真表明了该控制方法的有效性。

摘要：为了设计一个合适的通风系统,建立了某型空间站座舱和送风设备的CFD模型。基于这些模型,采用k-ε湍流模型获得了舱内空气在不同流量,不同散流器送风方向和不同散流器布置方式等条件下的流速分布,简要分析了空间站向飞船提供热支持时,舱间通风对舱内空气速度分布的影响。分析结果表明:(1)散流器的送风方向对流速的分布影响很大,45度进风方式的流速分布明显优于30度的进风方式;(2)推荐的三种散流器布置方式均可以获得满意的流速分布,关键是能否根据不同的空气流量提供合适的散流器出口速度;(3)设计合理的舱间通风能够改善舱内空气流速的分布;(4)提供的数据可以直接用于该型空间站通风系统的设计。

摘要：力矩平衡姿态的稳定性是空间站姿态TEA定向控制研究的重要问题。采用Lyapunov理论中求解导算子特征值的方法判断TEA的稳定性,基于线性化的姿态动力学方程采用基于稳定度设计的LQR方法设计空间站的姿态控制器,通过仿真验证了:(1)TEA作为平衡姿态的优点;(2)用导算子的特征值判断TEA姿态稳定性的方法的有效性。

摘要：从Lyapunov稳定性理论出发,设计了一个非线性控制器,实现了空间站姿态和控制力矩陀螺角动量的联合控制。在此基础上,为抑制周期性环境干扰力矩对姿态控制性能的影响,引入了周期性扰动抑制滤波器,对非线性姿态/动量控制器进行了改进。改进的控制器不但可以抑制空间站姿态的周期性波动,而且可在满足特定飞行任务的前提下,建立空间站指向和控制力矩陀螺动量管理间的折中。控制器参数物理意义明确,易于调整。对空间站姿态控制/动量管理系统的仿真结果表明,该控制器是可行的。

摘要：为了对比空间站和导航卫星共视的性能差异,深入分析影响共视性能的主要误差源特征,推进共视技术进一步发展,以对共视时间比对基本原理的分析为基础,从系统设计和关键误差源影响两个方面对比分析空间站和导航卫星共视的差异。理论研究结果表明,不同于导航卫星共视,轨道误差是影响空间站共视精度进一步提升的主要因素;此外,空间站共视还需考虑地球引力时延等精细误差的影响。最后,设计并实施了仿真实验和实测实验,通过实验数据进一步对比两者的性能差异。实验结果表明空间站和导航卫星共视各有利弊,虽然空间站共视的服务区域和连续性逊于导航卫星共视,但可以实现的共视精度至少比导航卫星高一个数量级。