中国空间科学技术

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小卫星技术青年论文交流会（2011）征文通知

2011 (2): 0.

摘要 ( 2232 )

PDF(57KB) ( 1761 )

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基于滚动优化的模块航天器姿轨协同控制

朱志斌, 李果, 何英姿, 魏春岭

2011 (2): 1-8. doi: 10.3780/j.issn-1000-758X.2011.02.001

摘要 ( 3149 )

PDF(382KB) ( 1843 )

在近程导引段，采用偏心连续小推力矢量推进器和力矩输出装置，实现对特定目标的直线逼近、绕飞，同时完成轨道控制和视线姿态稳定。基于TH方程和误差四元数建立相对姿轨耦合动力学模型，分别对直线逼近段和绕飞段设计相对位置期望轨线，期望姿态由视线方向计算得到。经典θD方法仅在起点处线性化动力学方程，稳定邻域范围有限，不能满足逼近和绕飞相对状态大范围变化的要求。因此基于滚动优化思想，提出分段线性化θD次优控制器设计方法，实现相对运动姿轨协同控制。其中姿态直接采用误差四元数矢量部分作状态反馈，降维处理姿轨耦合状态方程。仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。

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GPS/Galileo组合导航的模糊度搜索空间

赵毅, 龚诚, 邓宁

2011 (2): 9-15. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.002

摘要 ( 4030 )

PDF(445KB) ( 2209 )

为了组合导航的载波相位模糊度固定，将目前在GPS中常用的模糊度固定方法——最小二乘降相关平差（LAMBDA）法直接应用于GPS/Galileo组合模糊度固定，发现其搜索空间的确定方法并不能很好地适应GPS/Galileo组合中模糊度维数较高的情况。通过对常规LAMBDA搜索空间确定方法的分析比较，在传统方法的基础上提出了一种专门针对高维模糊度固定的搜索空间确定方法——修正法确定模糊度搜索空间。通过对修正法进行仿真试验，证明该方法能保证在GPS/Galileo组合定位模式下实际备选模糊度个数基本与预先设定的备选模糊度个数一致，进而能在不降低模糊度固定成功率的基础上有效提高LAMBDA模糊度固定的搜索效率，其性能优于传统的模糊度搜索空间确定方法。

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摄动椭圆参考轨道上的最优精确交会

荆武兴, 陈伟跃

2011 (2): 16-24. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.003

摘要 ( 3025 )

PDF(564KB) ( 1869 )

针对椭圆参考轨道附近的交会问题，给出了数值梯度寻优算法和遗传寻优算法用于确定最优转移时间和最优双脉冲，并解决了双脉冲半圈交会和整圈交会的奇异问题。在此基础上，考虑地球J₂带谐项对相对运动的影响，给出了采用线性梯度的迭代算法，并将其用于摄动下的燃料最优双脉冲交会制导。采用不同偏心率的参考轨道进行了交会仿真，结果表明该迭代交会制导算法简单可行,适用于圆参考轨道和任意偏心率的椭圆参考轨道附近的远距离交会。

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月球精确软着陆李雅普诺夫稳定制导律

梁栋, 刘良栋, 何英姿

2011 (2): 25-31. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.004

摘要 ( 3122 )

PDF(321KB) ( 2031 )

为实现在月球表面期望的着陆点进行精确软着陆，以月球精确软着陆三维球体非线性轨道动力学模型为基础，采用李雅普诺夫直接法，构造了基于能量的李雅普诺夫函数，设计了跟踪收敛滑动模态的精确制导律，并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了该制导控制律的全局指数稳定性，给出矢量推力实现方法。仿真表明，该制导方法能够满足月球精确软着陆的需要。

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构架式空间可展开支撑臂

刘志全, 黎彪, 程刚

2011 (2): 32-38. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.005

摘要 ( 5674 )

PDF(512KB) ( 3113 )

构架式空间可展开支撑臂在实现大尺寸高刚度航天器方面有着广泛的应用需求。文章论述了几种典型构架式空间可展开支撑臂的结构组成、工作原理和发展现状，从多个方面比较了不同类型构架式空间可展开支撑臂的特点，阐述了构架式空间可展开支撑臂发展趋势，指出球铰接杆式空间可展开支撑臂是适应大型化发展的空间可展开支撑臂主要发展方向，分析了实现球铰接杆式空间可展开支撑臂工程化尚需解决的关键技术。

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测试氦质谱检漏仪线性的一种新方法

王勇, 孙立臣, 闫荣鑫, 孙立志

2011 (2): 39-42. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.006

摘要 ( 2529 )

PDF(235KB) ( 2105 )

根据氦质谱检漏仪中机械泵的抽速在某真空范围内恒定的特性，首次提出了一种考察检漏仪线性能力的新方法，并通过试验验证了该方法的合理性。该方法通过调整检漏仪的入口压力来改变进入检漏仪的气体流量，对于氦气浓度恒定的混合气体则可以改变进入检漏仪中的氦气流量，从而改变检漏仪的输出读数；通过分析检漏仪的入口压力与最终输出读数间的关系考察检漏仪的线性能力。结果表明：该方法简便、成本低廉，测试范围涵盖了工程常用的漏率范围。

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航天器推力器布设对燃料消耗的影响

岳晓奎, 段辰璐

2011 (2): 43-46. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.007

摘要 ( 2847 )

PDF(232KB) ( 2055 )

对航天器六自由度控制的推力分配问题进行了研究，参考卫星导航系统中几何精度衰减因子(GDOP) 的定义，首次提出了推力器构型燃料消耗因子（FCF）的概念，并将此概念用于定义推力器相对几何关系引起的期望控制量与燃料消耗间的比例关系。通过矩阵理论分析得到了燃料消耗因子随推力器数目增加而减少的结论，并通过仿真计算对结论进行了验证。

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基于泵变频调速的航天器热控制技术

宁献文, 张加迅

2011 (2): 47-52. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.008

摘要 ( 3092 )

PDF(327KB) ( 2078 )

文章针对某单相流体回路地面原理样机，提出采用泵变频调速技术进行控温，并对系统控温特性进行了地面试验研究，整个瞬态试验过程中控温精度一般都在±0.3℃以内，最大波动也基本不超过±0.5℃，基于泵变频调速技术的热控制策略性能优良、有效，试验结果可供实际工程设计参考。

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星载可展开天线热振动数值分析

刘劲, 朱敏波, 曹罡

2011 (2): 53-57. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.009

摘要 ( 2958 )

PDF(280KB) ( 1914 )

根据非耦合动力学理论及有限元方法，研究分析了星载可展开天线的热振动。利用半正弦波温度冲击模拟热动力荷载，对天线典型节点的热振动位移和应力以及形面精度进行了数值分析。研究表明，急剧变化的温度荷载将导致该天线结构发生热振动，热振动响应明显大于静力学响应。

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星载三通道SAR/DPCA误差分析与动目标定位方法

夏猛, 杨小牛

2011 (2): 58-63. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.010

摘要 ( 2751 )

PDF(372KB) ( 2624 )

针对一发三收模式下星载SAR-GMTI系统利用相位中心偏置天线（DPCA）方法进行杂波抑制时，系统误差和平台运动误差引起的杂波残留问题，提出了一种基于误差补偿的运动目标检测和定位新方法。分析了误差存在的原因，并以消除剩余杂波为目的详细推导出了相应的补偿因子，在此基础上对经过误差补偿后的数据采用DPCA方法进行杂波抑制，最后通过相位干涉处理进行动目标定位。仿真结果验证了算法的有效性。

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GEO卫星氢镍蓄电池在轨温度波动机理分析

刘百麟, 周佐新

2011 (2): 64-71. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.011

摘要 ( 2922 )

PDF(489KB) ( 2127 )

在某地球静止轨道通信卫星平台布局的基础上，通过合理地简化和假设建立了南蓄电池舱作为热分析计算模型，对影响蓄电池在轨温度波动的机理进行分析。分析结果表明：在冬至，西板、对地+Y板和背地+Y板受照外热流的日变化会引起其内表面温度大幅度波动，通过舱内热辐射又会引起服务舱南板等结构板内表面温度波动，而服务舱南板通过导热将引起安装其上的蓄电池温度波动，这是导致蓄电池温度波动的根本原因。

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面向海洋观测的成像卫星任务规划方法

经飞, 王钧, 李军, 景宁

2011 (2): 72-78. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.012

摘要 ( 2729 )

PDF(438KB) ( 2109 )

面向海洋观测的成像卫星是一种轨道较高的可见光对地观测卫星，主要用于探测海上船舶活动以及监测海洋环境参数等。对地观测卫星任务规划问题是一个复杂的组合优化问题，通过分析面向海洋观测的成像卫星工作特点及约束条件，建立了一种考虑多数传模式共存的数学模型，提出了一种基于最大收益损失比的卫星任务规划算法。试验结果表明该方法能够有效解决面向海洋观测的成像卫星任务规划问题。

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基于CCSDS的低码率图像压缩优化算法

高玉娥, 苏建

2011 (2): 79-83. doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2011.02.013

摘要 ( 2813 )

PDF(274KB) ( 2214 )

为了提高空间数据系统咨询委员会（CCSDS）采用的图像压缩算法的编码效率，提出了一种二维预测模型。通过利用图像像素之间的空间相关性对直流系数的预测模式及其熵编码算法进行改进和优化，该算法在有效地提高了直流系数的压缩比的同时，也增强了其抗误码性能。试验结果表明，该算法在低码率条件下能获得更好的图像编码质量，与CCSDS原有算法相比，峰值信噪比值提高了0.1~0.3dB。算法可极大地满足星载图像压缩数据在低码率下传输的要求。

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