摘要：面向火箭、导弹、卫星等多类航天器安全可靠自主运行的迫切需求,对航天器的可重构性与自主重构方法展开了深入研究,旨在提升航天器在故障下的系统重构能力。首先,考虑气动力矩、地磁力矩、重力梯度力矩、过程噪声等各类实际干扰因素影响,提出了一种受扰系统的可重构性评价方法,实现了重构能力的判定和量化。然后,提出了一种主被动结合的自主重构方法框架,平衡了重构方案的实施效果和实现难度;在设计具体的重构算法时,提出了一种正常模式与故障模式一体化设计方法,权衡了系统的标称性能和重构能力,降低了重构方案的过保守性。最后,通过一个仿真实例验证了所提出的方法的有效性。

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：空间站核心舱机械臂是中国首个自主研制的面向宇航工程应用的大型空间机器人系统,在空间站系统中承担大型舱段转位与辅助对接、支持航天员出舱活动、舱外状态巡检及舱外设备安装及维修等重要任务,它涉及机、电、热、光、控等多学科技术,集成度高,实现难度大.文章介绍了具有“中国特色”的空间站核心舱机械臂系统方案,重点阐述了核心舱机械臂工程研制过程中突破的关键技术以及核心舱机械臂在轨测试验证情况,并对空间站机械臂与空间机器人的后续发展与未来应用提出了建议与展望.

摘要：针对增压气体复用式推进剂在轨补加方式的两大关键过程—贮箱抽气过程和推进剂加注过程的物理特性开展了研究,建立了膜盒贮箱抽气过程及补液过程的数学模型。仿真计算与地面试验的对比分析结果表明:抽气过程中贮箱气腔压力变化近似等温过程,气瓶压力变化近似指数为1.1的多变过程;加注过程中贮箱气腔压力变化近似等温过程。进一步对“和平号”空间站补加过程实例的仿真研究结果表明,膜盒贮箱抽气过程中高压气瓶中气体散热效果的强弱显著影响气瓶压力变化过程;膜盒贮箱加注过程中,随着气腔容积减小,贮箱压力上升速率将逐渐增大,由此导致加注速率在后期逐渐下降。

摘要：对嫦娥五号返回器再入飞行数据进行了弹道重建与气动力参数辨识。采用输出误差法辨识传感器误差及状态量初值,完成弹道重建。对重建弹道进行风修正,并获得修正后的攻角和侧滑角。基于修正后的弹道数据,采用线性回归法完成气动力参数辨识。与外测数据对比分析可知,弹道重建结果精度较高。与地面设计数据对比分析可知,气动力数据辨识结果与设计值偏差在合理范围内,从而验证了地面设计数据的可信度。

摘要：从国际电报联盟(ITU)给出的频谱划分可知,当前的卫星导航频率空间已经非常拥挤,四大卫星导航系统除了GLONASS外, GPS, Galileo和COMPASS系统的频段部分重叠或完全重叠,导致卫星导航频谱信号互干扰客观存在,不可避免.虽然新的导航信号设计体制提供了缓解卫星导航信号互干扰的方法,但从长远看不能从根本解决卫星导航信号兼容性问题.本文针对全球卫星导航系统工作模式及机理,以人脑的工作模式与机理为参考,提出基于认知卫星导航系统的基本概念和内涵,构建认知卫星导航系统架构模型和信息闭环生命周期,将电磁环境特性和信号兼容特性融入系统的整体结构中,以便使系统性能随电磁环境变化和频谱利用率特性的不同而自适应地改变,分析认知卫星导航系统的工作流程,梳理系统发展关键技术,并针对系统频谱感知模块进行了仿真,验证了方法的准确性.

摘要：提出一种改进的激光星间链路终端(LCT)指向误差在轨标定方法,对激光星间链路终端指向误差模型和观测数据获取方法进行改进。针对现有的终端指向误差参数模型误差因素考虑不足的问题,引入相应的误差项描述误差因素影响。针对链路观测法中存在的激励信号受限,不能充分激励误差参数的问题,以捕获过程中指向机构主动摆动时的入射光信号作为激励信号,以系统误差参数的可观测度最大为目标优化设计激励信号。仿真结果表明:经过本方法标定的误差参数经修正后,激光星间链路终端的最大指向误差(方位向)由改进前的867.8μrad下降到改进后的112.1μrad;最大指向误差(俯仰向)由改进前的62.1μrad下降到改进后的51.5μrad,有效地提高了激光星间链路终端指向精度。

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：针对航天器声振力学环境预示的难题,开展大型复杂航天器声振力学环境的预示方法研究和试验验证。首先结合航天器声振力学环境的特点,研究采用混合有限元-统计能量分析(FE-SEA)方法建立航天器声振预示模型的关键技术,在此基础上建立整星级和系统级航天器(整流罩-卫星-仪器舱-适配器组合体)的混合预示模型,最后将预示结果与噪声试验数据进行对比,验证了预示方法和模型的有效性,并基于分析结果探讨影响航天器声振力学环境预示精度的关键环节。

摘要：面向人类在月面实现中长期驻留需求,针对月面建造技术在载人驻月基地的应用问题,调研分析了国内外月壤成型、黏结等相关技术发展情况.以21世纪中叶为目标,分别从战略、工程、科学和经济层面提出了月球开发与利用的愿景.根据愿景给出了载人驻月基地的总体部署规划和建设阶段划分,并分析了选址验证、统筹建设和长期驻留各阶段月面建造任务.从居住、能源、移动、生态、生产和着陆平台等功能设施的角度梳理了驻月基地建造对月面建造领域关键技术的需求,并详细列举了典型任务场景和指标.最后对驻月基地建造相关技术发展进行了展望.