中国空间科学技术

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基于单目三维重构的空间非合作目标相对测量

李永飞, 王仕成, 杨东方, 孙大为

中国空间科学技术 2016, 36 (5): 48-. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2016.0057

摘要（1026）

为了解决非合作目标的相对测量问题，提出了一种基于单目图像序列目标重构结果的非合作目标相对位姿测量方法。该方法将目标的三维重构与相机的位姿信息计算相结合，首先利用观测前期得到的图像序列，通过非线性优化算法计算得到目标上部分三维点坐标；然后基于该三维点集合，建立递推深度模型，对相机的相对位姿信息和新观测到的目标点同时进行卡尔曼滤波估计。航拍测量试验表明，随着图片数量的增多，精确重构点的比例（重投影误差小于1个像素的点）不断提高，80%的图像中精确重构点比例优于89%；基于公共数据集的试验表明，该算法对姿态估算精度可达1°以内，位置测量的精度可达到2cm以内。以上试验结果表明，该算法具有较高的测量精度。

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综合PNT体系中导航卫星的任务要求与关键技术

谢军, 张弓, 郑晋军, 刘云豪, 张朔, 马福建

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 47-60. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0036

摘要（106）

PDF（pc）（10319KB）（148）

随着全球卫星导航系统（GNSS）的广泛应用和新兴导航授时技术的不断出现，2020年起国际上GNSS发展与应用进入了一个新的阶段。各国均在加强GNSS与其他多种导航定位授时（PNT）技术融合研究的同时，更加关注GNSS系统创新与自身精度性能、连续性、完好性、安全性的提升，使其成为综合PNT体系的核心。在系统回顾国外GNSS建设和中国北斗系统成就的基础上，研究总结了卫星导航系统的发展趋势；按照构建以卫星导航为核心的综合PNT体系要求，梳理分析了GNSS用户新需求，对新型北斗卫星的任务进行了分析，提出了空间段导航卫星应进一步关注研究的关键技术，以期为推进卫星导航技术进步，建设“技术更先进、功能更强大、服务更优质”的北斗系统提供支撑。

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柔翼结构飞行器智能控制系统关键技术与途径

贾贺, 刘靖雷, 马可瑶, 闫云龙, 裴晓燕, 刘海烨, 王永滨

中国空间科学技术 2024, 44 (4): 59-70. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0058

摘要（408）

PDF（pc）（2366KB）（1109）

柔翼结构飞行器具有轻质、空间集成、重复使用、有较大的阻力面积和升力系数等优点，可实现巡航飞行、低速驻空、再入返回、气动减速、定点归航、着陆缓冲等功能，是当前的研究热点。智能控制系统是柔翼结构飞行器飞航与回收着陆系统的核心技术之一，结合智能技术在控制系统中的应用研究与工程实践，对柔翼结构飞行器智能控制系统及其技术特征进行了分析；介绍了刚-柔组合体一体化控制与仿真、环境感知与健康状态在线评估、航迹规划与跟踪飞行控制、集群飞行控制、着陆与缓冲智能控制、智能硬件容错与重构等关键技术。对柔翼结构飞行器智能控制系统的未来发展进行了思考，提出了飞行环境的智能及柔性感知、气动参数的在线识别、多任务模式自主执行及控制系统的演进学习等发展建议，通过对智能控制技术持续不断地研究与实践，为柔翼结构飞行器系统的研制提供强有力的支撑。

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系外行星探测技术现状及发展趋势

邓湘金, 孟令晨, 杨孟飞, 屈玉福, 白崇延, 张龙, 林晨, 张杰

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 1-18. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0033

摘要（178）

PDF（pc）（6324KB）（125）

系外行星探测技术正经历由地基观测向空间观测、由搜寻发现向精细刻画演进的过程。综合分析了凌星法、视向速度法以及直接成像与干涉测量等主要探测技术的原理与应用现状，比较了不同观测手段在行星发现、轨道测定、大气刻画等方面的适用范围与技术瓶颈，总结了国内外近年来在轨与在研的代表性任务进展。结果表明，间接探测法仍在行星发现数量上占据主导地位，为行星分布特征与形成演化研究提供了重要支撑；而直接探测技术依托自适应光学、星冕仪、光学干涉等技术，已在系外行星高对比成像和大气光谱反演方面取得突破。以詹姆斯·韦伯空间望远镜为代表的红外成像任务实现了多波段行星光谱的直接测量，欧洲LIFE计划和中国觅音计划的推进标志着空间红外干涉探测进入毫角秒空间分辨率的新阶段。研究表明，未来系外行星探测将形成“地基-空间协同”“间接-直接互补”的技术格局，为宜居行星与生命特征信号的探测奠定坚实的科学与工程基础。

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中国通信卫星技术创新及未来发展

周志成, 李砥擎, 谭小敏, 陈东, 仲小清, 靳凡, 王兴龙, 陈余军

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 34-46. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0035

摘要（68）

PDF（pc）（5761KB）（72）

通信卫星作为卫星通信系统的核心关键环节，其发展直接关乎着未来新一代通信网络构建和航天产业化建设。本文综述了国际通信卫星系统的发展现状；系统总结了近十年中国民商用通信卫星的技术创新及应用情况；分析了中国高通量卫星、手机直连卫星、卫星互联网技术与国外的差距；提出了“协同组网、星地融合、智能管控”的发展思路；提炼了未来中国通信卫星发展的高中低轨协同组网、星地融合通信网络、智能化资源动态管控、超大容量全灵活通信和高集成智能化平台等核心方向与技术。为中国新一代通信卫星发展、星地一体融合通信网络建设提供支撑。

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面向非结构化场景的机器人具身智能操控方法

解永春, 李明洋

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 94-107. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0039

摘要（73）

PDF（pc）（15205KB）（63）

采用机器人开展在轨服务操作正成为近年的技术发展趋势。然而，空间任务存在大量的非结构化场景，包含形状、尺寸等物理属性非规则的操作目标和背景环境。传统的操控方式须借助靶标等外部设备实现场景结构化改造，进而结合特征点规则匹配等感知方式实现精细操控，存在成本高、部署复杂、方法鲁棒性差问题。针对上述局限性，提出一种面向非结构化场景的机器人具身智能操控方法，设计支撑多类型输入指令与信息的具身智能架构并开展具体模块研究。在具身感知模块，结合视觉语言模型与零样本学习模型形成非结构化感知能力；在灵巧操作模块，结合位姿动态伺服与两级柔顺力控形成精细灵巧控制能力，在无须对设备进行复杂改造的非结构化场景下实现操作目标的智能感知与操作技能的灵活调用。面向电钻工具操控的典型应用场景，采用臂-手机器人系统实现感知、抓取、移动、调整、插孔、旋拧的全智能操作流程，实现了无结构化改造场景下的毫米级高精度操控实验验证。提出的面向非结构化场景的机器人具身智能操控方法，可为在轨服务等任务的空间智能自主操控技术的发展提供支撑。

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面向手机直连的低轨卫星网络通信技术

李静玲, 王显煜, 甄立, 孟庆治, 梁薇, 穆桐, 崔涛, 李倩, 崔万照

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 1-12. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0005

摘要（812）

PDF（pc）（2682KB）（561）

为突破传统地面通信覆盖限制，构建全时全域无缝连接的手机直连天地一体化服务能力，对手机直连低轨卫星网络通信技术进行了系统性研究。首先阐述了手机直连卫星的应用背景、概念与内涵，继而给出了手机直连低轨卫星的网络架构，以及手机直连卫星所服务的个人与企业用户的业务特征及指标要求。针对手机直连低轨卫星三类主要技术路线的发展趋势、优劣势及技术演进进行了具体分析，并指出其发展面临的频谱资源严重受限、链路受限与功率失衡等关键问题与技术挑战，重点阐述了手机直连低轨卫星网络需要突破的频谱资源优化、5G/6G标准化协议演进、超大规模星载天线以及卫星网络资源高效管控关键技术。最后面向未来6G新型业务应用需求，提出了天地一体化网络架构、人工智能（AI）、天基算力网络以及无线通感算融合6G技术对于手机直连低轨卫星网络的新型赋能。上述系统性的阐述与分析，为手机直连低轨卫星网络通信技术的发展提供了切实可行的研究方向。

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基于热模型相关性验证的火面环境热平衡试验

张冰强, 薛淑艳, 周晓舟

中国空间科学技术 2024, 44 (4): 142-152. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0065

摘要（243）

PDF（pc）（8261KB）（482）

针对热平衡试验中难以综合模拟火面复杂多变服役热环境的困难，建立一种基于热模型相关性验证的热平衡试验方法。采用真空、低压变温自然对流和低压定温强迫对流验证相结合的方式，验证高低温条件下热分析模型的对流、导热、辐射网络系数和热容等参数，并由相关性检验后的热分析模型验证设计的正确性。结果表明，板温度高于气温11～86℃条件下（气温-91℃）的自然对流传热系数为0.19～0.57W/（m²·K），4～15m/s风速下的强迫对流换热系数为1.24～2.4W/（m²·K）修正后的热分析模型与试验结果偏差在±3.5℃以内。该方法在不完全模拟服役热环境条件下实现航天器热设计验证，提供有效的热分析模型，已成功应用于祝融号火星车热平衡试验。

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载人月面着陆起飞系统设计及关键技术研究

王翔, 朱恩涌, 刘扬, 侯振东

中国空间科学技术 2026, 46 (2): 1-11. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0019

摘要（1002）

PDF（pc）（8772KB）（1186）

月面着陆和起飞是载人月球探测任务中风险最高、难度最大的环节之一，直接影响任务成败和航天员安全。掌握和突破载人月面着陆起飞关键技术，是研制安全可靠载人月面着陆器的核心，能推动中国载人航天技术的整体进步。通过对载人月面着陆起飞任务需求进行分析，提出了中国载人月面着陆器系统方案，并根据系统方案详细分析了典型载人任务需求特有的着陆起飞关键技术，包括应急救生设计技术、超软着陆设计技术、月面稳定起飞技术及环月自主快速交会技术，分析提出了相应的技术途径和解决方案：提出了正常和应急起飞燃料最优的环月轨道设计方法、适应多约束变目标的应急上升与交会对接一体化规划方法，有效支持载人月面着陆起飞过程任意时刻安全返回；提出了考虑羽流热、着陆冲击、着陆稳定性的下降速度多学科优化方法，为实现月面超软着陆提供设计参考；提出了并联轨控发动机推力协同控制与发动机故障快速诊断方法，提升着陆器月面起飞控制能力和安全性；提出了复杂场景多约束条件下的环月自主快速交会方案设计方法，解决资源约束、时间受限条件下的交会方案设计问题。对月面着陆起飞关键技术的剖析，为载人月面着陆器设计提供参考，也有助于深入认识载人月面着陆器的研制难度和风险。

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基于多参量耦合分布偏离的卫星关键部件健康评估方法

惠永超, 程月华, 姜斌, 李志强, 许宇航

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 108-118. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0040

摘要（66）

PDF（pc）（8737KB）（44）

卫星关键部件健康评估是保障在轨运行可靠性并支撑任务规划的重要环节。由于部件性能衰退过程通常由多维参量共同表征，且参量间存在耦合关系与协同变化。单一参量难以全面反映状态演化过程，而当前多参量融合方法多依赖专家经验或加权融合，难以刻画多参量间关联结构随退化演化的动态变化。为此，提出一种基于多参量耦合分布偏离的关键部件健康评估方法。首先，构建多参量联合分布偏离程度指标（Multivariate Distribution Deviation, MDD），引入Sliced Wasserstein距离对高维分布偏离进行高效量化。该方法从边际统计变化与耦合结构重构两个维度刻画退化过程，克服了传统Wasserstein距离在高维样本下的计算瓶颈。其次，提出退化动量（Degradation Momentum, DM）指标，通过累积联合分布偏移速率的正向增量，量化状态偏离程度与退化趋势强度，表征退化的持续性与加速性。进一步，将MDD与DM组合构建二维状态特征空间，并采用谱聚类对该空间进行自适应等级划分，实现全寿命健康状态的连续跟踪与阶段识别。基于真实动量轮与陀螺仪数据的验证表明，所提方法能够有效捕捉退化早期微弱变化、识别状态演化过程，并实现稳健、可解释的健康状态评估，为卫星部件健康管理提供了一种兼具理论意义与工程可实施性的多参量评估策略。

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分布式卫星系统中基于位置信息的安全波束成形方法

邵一焓, 王子宁, 李菲, 季铭仪, 刘笑宇

中国空间科学技术 2024, 44 (6): 164-173. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0101

摘要（153）

PDF（pc）（3178KB）（301）

针对分布式卫星系统中的安全传输问题，提出两种基于窃听者位置信息的安全波束成形算法，以提升系统的安全性能。在考虑窃听者位置信息不准确的情况下，建立发射功率最小化和合法用户安全速率最大化为目标的优化问题。为求解上述优化问题，首先，基于窃听者的位置信息推导出信道误差的范数界。其次，针对这两个非凸的优化问题，分别利用三角不等式和柯西施瓦茨不等式等数学方法处理信道误差，并进一步提出了基于角度信息的分布式鲁棒波束成形算法，以较低计算复杂度求解得到分布式波束成形权矢量的闭式解，为未来分布式卫星通信系统的部署与应用提供了参考。最后，计算机仿真验证了所提算法的有效性，相较于传统半正定规划算法，能够以较低的复杂度实现安全通信，同时相较于非鲁棒算法，性能提升约30%。

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回合制轨道博弈中MCTS算法的改进与应用

郑鑫宇, 张轶, 周杰, 唐佩佳, 彭升人, 党朝辉

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 75-82. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0075

摘要（353）

PDF（pc）（3370KB）（805）

航天器回合制追逃博弈中的变轨感知延迟使得微分对策法求解困难，基于深度强化学习的博弈算法可解释性弱，在工程上的运用仍存在风险。针对航天器回合制追逃博弈问题，提出了一种预测价值积累的蒙特卡洛树搜索（PVA-MCTS）算法。该算法基于航天器轨道运动的可预知性，对博弈过程中的决策价值进行预测并积累，解决了航天器回合制追逃博弈奖励稀疏、时间跨度大的问题，采用的自适应扩展方法提升了学习效率。将其用于求解航天器回合制追逃博弈问题，并与蒙特卡洛树搜索（MCTS）算法求解得到的结果对比，结果表明PVA-MCTS算法对追踪航天器和逃逸航天器分别有约27.6%的追捕用时缩短和约6.8%的逃逸时间延长。该算法的提出可加快推进后续轨道博弈技术在非合作目标接近、碰撞规避等领域应用的落实落地。

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航天器威胁规避自主决策规划方法研究综述

高婉莹, 吴健发, 魏春岭

中国空间科学技术 2024, 44 (4): 71-89. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0059

摘要（586）

PDF（pc）（2018KB）（2175）

随着空间碎片累积，巨型星座部署，以及太空竞争加剧，当前轨道威胁数目持续增长，对航天器的安全稳定运行造成了严重威胁。研究航天器面向轨道威胁的自主规避决策规划技术，对于保障空间资产安全具有现实而迫切的意义。面对突发高动态、时变多约束、信息不完全/不完美、多类型威胁并发的复杂轨道威胁场景，航天器自主规避决策规划的研究存在一系列实际挑战。针对非对抗性与对抗性两类轨道威胁，从决策建模、策略求解、动作规划及智能决策规划等关键技术入手，系统梳理了航天器自主规避决策规划的研究现状。在此基础上，结合待解决的难点问题，从建模、求解以及应用角度，对未来的研究发展方向提出一些建议，为航天器自主决策规划方法的进一步研究与发展提供参考。

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月面飞跃轨迹优化的最优协方差控制方法

苏文杰, 桂海潮

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 130-142. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0042

摘要（45）

PDF（pc）（7032KB）（41）

月面环境的不确定性以及测量信息误差可能会造成飞跃制导精度的下降。为此，提出了一种基于最优协方差控制的轨迹优化方法，将随机不确定性引入轨迹优化过程，提高了轨迹对不确定性的鲁棒性。首先，采用机会约束最优协方差控制对飞跃轨迹优化问题进行建模，以燃料最优为性能指标，将随机不确定性下的飞行器动力学建模为随机微分方程，并引入了机会约束描述状态和推力约束。而后，设计了序列凸优化算法求解优化问题。第一步，采用零阶保持器对动力学进行离散化，引入卡尔曼滤波对状态进行实时估计，结合闭环系统的不确定性传播分析，建立离散时间随机最优控制问题。进一步，根据高斯分布的统计特征，将机会约束松弛为确定性约束，结合序列线性化方法转化为凸约束。迭代求解上述步骤得到的凸问题可以得到原问题的近似解。为验证算法的有效性，以月面平地飞跃和陨石坑探测为例进行仿真测试，在相同的约束条件下与确定性优化得到的最优轨迹对比。结果表明，提出的方法得到的闭环最优轨迹的位置和速度的标准差约为2m和1m/s，名义轨迹燃料消耗相比于开环方法只增加了不到0.1kg，闭环轨迹燃料消耗小于线性二次型调节器方法（LQR）。因此，基于协方差控制的轨迹优化方法能够应对测量和动力学的随机不确定性，提高飞跃任务的着陆精度。

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月球关键矿产资源开发利用技术与发展前瞻

何成旦, 李正伟, 王永军, 刘坤, 张衍, 石忠宁, 王琎, 李丽匣, 于瑞云, 冯夏庭, 李得天

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 19-33. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0034

摘要（53）

PDF（pc）（4791KB）（41）

月球蕴含着丰富的水冰、钛铁矿、氦-3等关键矿产资源，开发利用月球资源，对支撑深空探测任务可持续发展、解决未来地球资源枯竭问题、催生太空新经济模式等具有重大意义。对月球水冰、固体矿物、氦-3等关键矿产资源的储量与赋存特征进行了研究，梳理了月球资源开发利用过程中面临的重大挑战，包括极端月面环境的苛刻性、资源赋存状态的不确定性、能源供应体系的局限性、智能作业装备的可靠性等方面。在此基础上，回顾了月球关键矿产资源开发利用技术的研究进展，总结了月球资源全流程开发利用技术体系，提出了跨学科人才队伍建设、开发策略、技术验证、可行性、政策法规和国际合作模式等方面的发展建议。

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中长波红外SNSPD及其天文应用探讨

徐鼎言, 陈奇, 张蜡宝, 吴培亨

中国空间科学技术 2026, 46 (1): 83-96. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0011

摘要（256）

PDF（pc）（6814KB）（172）

超导纳米线单光子探测器（Superconducting Nanowire Single-Photon Detector , SNSPD）是一种性能优异的可扩展到中长波红外的单光子探测器，十分符合行星宜居性探测等天文观测任务，满足观测物质辐射波段广、信号能量弱、极低暗计数等要求。本文介绍了SNSPD的主要光响应模型，将SNSPD性能参数与天文探测指标之间建立联系，概述了SNSPD在中长波红外波段扩展的历程，从材料、工艺、器件结构、光学吸收增强结构、阵列规模等角度分析研究方向和难点，并对其在天文探测领域中的应用如激光雷达、系外行星光谱检测等进行可行性讨论，最后总结展望了中长波红外SNSPD的发展方向，点出了继续扩展波长、信噪比提升、小型化等仍需解决的问题。目前SNSPD已经在29μm波长处实现了饱和的内量子效率，但距实现百万像素阵列、高探测效率器件仍有较大距离。随着微纳加工技术和制冷技术的进步，得以畅想星载高效中长波SNSPD阵列器件。

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极低轨卫星关键问题探讨与发展展望

王伟宗, 崔玉福, 陈志远, 张舒, 张广川, 贾晓冬, 贺碧蛟, 刘丽芹, 武迪, 何贵勤

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 77-93. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0038

摘要（58）

PDF（pc）（5536KB）（40）

作为衔接临近空间与外太空的“第五空域”，极低轨域在超高分辨率遥感、低时延高信噪比通信及民生应急保底等方面具有传统轨道难以比拟的综合优势，是各航天强国重点布局的前沿领域。受大气阻力显著、环境扰动剧烈等特有约束，当前极低轨卫星面临“留不下、稳不住、用不好”的核心瓶颈。针对长周期业务化运行需求，系统梳理了极低轨卫星的关键技术体系与发展路径：在环境认知方面，探讨了多手段环境探测技术及高精度大气模型的构建方法；在平台技术方面，重点分析了以吸气式电推进为核心的先进动力系统、气动特性仿真与减阻设计、应对强时变非线性扰动的智能轨道与姿态控制策略以及高通量原子氧防护技术；在载荷与信息处理方面，阐述了适配极低轨环境的低延迟通信、亚目标级高分遥感载荷以及星上信息处理技术的发展现状。分析表明，极低轨开发亟需跨越从仿真验证到工程应用的鸿沟，未来应聚焦吸气式电推进样机研制、一体化气动减阻设计、高精度姿轨控等关键技术攻关及在轨飞行验证，为新一代空间基础设施的构建与应用提供支撑。

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地月空间连续推力追逃博弈鞍点求解方法

胡子弢, 刘潇翔, 杨彬, 刘鹏轩, 李爽

中国空间科学技术 2026, 46 (3): 157-168. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0044

摘要（69）

PDF（pc）（6380KB）（38）

针对地月空间航天器连续推力追逃博弈场景，提出了一种面向限制性三体环境的航天器追逃博弈鞍点快速求解方法。首先，引入虚拟参考星和相对动力学理论，建立了圆限制性三体问题（Circular Restricted Three Body Problem，CRTBP）动力学框架下的轨道追逃博弈数学模型；然后，提出了基于相对动力学方程线性化策略的鞍点初值计算方法，通过在参考轨迹处对非线性相对动力学方程进行泰勒展开，构造了原问题的等效线性近似模型，从而实现鞍点初值的高效、稳定估计。最后，结合组合打靶法，完成了地月空间连续推力追逃博弈鞍点的快速求解。以地月空间远距离逆行轨道（Distant Retrograde Orbit，DRO）、近直线晕轨道（Near Rectilinear Halo Orbit，NRHO）及L1李雅普诺夫轨道等典型三体周期轨道附近场景为例的数值仿真结果表明，所提方法能够在不同轨道环境下实现追逃博弈鞍点的快速、准确求解，具备良好的收敛性与通用性。

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盘缝带伞附加质量计算方法研究

姜添, 戈嗣诚, 王一行

中国空间科学技术 2024, 44 (4): 161-172. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0067

摘要（225）

PDF（pc）（9480KB）（609）

传统的降落伞附加质量研究方法是基于理想伞衣形状假设，总结经验公式和附加质量系数，并未开展附加质量具体确定方法的相关研究。对此，建立了盘缝带伞流固耦合仿真与附加质量计算的联合仿真方案，提出了一种三维伞衣重构策略以及针对复杂构型的附加质量数值计算方法。分析了充气阶段盘缝带伞附加质量的构成要素，认为在0~0.6无因次充气时间内，单独盘部分的附加质量与整伞基本相等，且符合传统经验公式的数学模型；在0.6无因次充气时间之后，提出了一种有缝杯体模型，该模型在相应时间内对降落伞附加质量的拟合效果良好；研究了有缝杯体模型的开缝结构和高度半径比与附加质量的相关性，并提出了一种盘缝带伞附加质量修正经验公式，该公式有助于提升超声速降落伞充气阶段动力学仿真的计算精度。研究成果可为盘缝带伞充气过程的高精度建模与分析提供支持与参考。

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航天器用机械泵驱动两相流体回路在轨测试性能分析

孟庆亮, 韦广朗, 于峰, 杨涛, 赵振明, 朱许

中国空间科学技术 2025, 45 (4): 70-78. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0059

摘要（565）

PDF（pc）（7542KB）（858）

机械泵驱动两相流体回路（Mechanically Pumped Two-phase Loop, MPTL）是通过流动沸腾过程中气液相变潜热的释放而具有极强传热能力的两相传热装置，其在航天器热控领域具有广泛的研究前景。为研究MPTL产品的在轨微重力环境下的工作性能和稳定性，设计并研制了一套包含屏蔽式离心泵、两相控温型储液器和微小流道蒸发器的MPTL，并在某卫星上对其启动特性、相变传热特性、控温特性进行了测试。测试结果表明，微重力下MPTL展现了良好的传热特性。微重力下两相控温型储液器的控温性能达到±0.1K精度，被动冷却功能得到验证，降温速率达到1℃/min。微泵运转时，储液器气相和液相两个测点形成的温差在0.3～1.0K区间内。两个转速下，蒸发器的控温精度在±0.1～±0.3K区间内。回路发生相变过程时会出现过热现象，并导致蒸发器出口测温点温度高于储液器控温点7～8K。通过对比两个转速下的结果，发现过热时间和过热温度与转速相关。采用毛细结构的两相控温型储液器可以有效保证微重力下MPTL的高精度控温和高效两相流管控功能，气液两相转变特性与回路流量大小相关，蒸发器温度稳定性与其内部流体干度大小相关。

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