宇航學(xué)報(bào)最新期刊目錄

木星借力飛行過程誤差演化分析————作者：曹知遠(yuǎn);齊毅;喬棟;

摘要：針對(duì)天體借力飛行中的誤差傳播，以木星借力為例，應(yīng)用高階泰勒多項(xiàng)式研究軌道狀態(tài)誤差在天體借力飛行過程中的傳播規(guī)律。首先，給出天體借力飛行動(dòng)力學(xué)模型和參考軌跡。隨后，利用集成微分代數(shù)和多項(xiàng)式代數(shù)的Jet Transport方法，推導(dǎo)參考軌跡中天體借力飛行狀態(tài)誤差的泰勒展開式。基于解析的誤差泰勒展開式分析初始速度誤差對(duì)天體借力飛行中木心軌道狀態(tài)的作用。最后，研究天體借力飛行過程中不同時(shí)刻參考軌跡上速度擾...

時(shí)滯與未知擾動(dòng)下航天器時(shí)變編隊(duì)最優(yōu)協(xié)同跟蹤————作者：岳曉奎;魏鉑淞;黨朝輝;代洪華;呂茂隆;

摘要：針對(duì)航天器編隊(duì)實(shí)現(xiàn)快速低能耗構(gòu)形恢復(fù)與保持的需求，研究編隊(duì)在通訊時(shí)滯與未知擾動(dòng)下的構(gòu)形跟蹤問題，提出一種抗擾時(shí)滯最優(yōu)協(xié)同控制器。為進(jìn)一步縮短構(gòu)形恢復(fù)時(shí)間并降低編隊(duì)總體燃料消耗，基于構(gòu)形標(biāo)稱連邊與實(shí)時(shí)連邊之間的邊誤差，以編隊(duì)構(gòu)形的連邊為對(duì)象引導(dǎo)編隊(duì)協(xié)同；進(jìn)而設(shè)計(jì)了融合“邊誤差”與“控制耦合”的時(shí)滯非線性性能指標(biāo)，通過構(gòu)造不變流形實(shí)現(xiàn)對(duì)該非線性指標(biāo)最優(yōu)解的漸進(jìn)逼近，建立了動(dòng)態(tài)最優(yōu)反饋控制器；同時(shí)通過擾...

波音“星際客機(jī)”滯留國際空間站乘組“太空營救”事件淺析————作者：蔡琴;管春磊;張?zhí)?吳大蔚;彭祺擘;邢雷;

摘要：2025年3月19日，滯留國際空間站（ISS）的兩名美國航天員搭乘美國SpaceX公司的載人“龍”飛船返回地球，結(jié)束了9個(gè)月的在軌駐留。詳述了SpaceX公司載人“龍”飛船的營救過程，并基于此次營救任務(wù)的實(shí)踐，對(duì)載人航天探索提出了若干思考與建議，旨在為后續(xù)的載人任務(wù)規(guī)劃與實(shí)施提供有益參考

非精確概率輸入下的貝葉斯模型更新方法及其應(yīng)用————作者：王昊昊;李璐祎;劉昱杉;

摘要：貝葉斯模型更新（BMU）是航空航天工程當(dāng)中，縮小結(jié)構(gòu)數(shù)值模型與真實(shí)物理模型之間偏差的一種實(shí)用方法。然而在航空航天工程中，由于數(shù)據(jù)稀疏或知識(shí)缺乏，結(jié)構(gòu)輸入變量先驗(yàn)分布非精確的情況普遍存在。針對(duì)非精確先驗(yàn)概率下如何高效地進(jìn)行貝葉斯模型更新的問題，首先通過將非精確先驗(yàn)分布下的BMU問題等價(jià)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可靠性分析問題，建立了基于嵌套可靠性方法（NRA）和增廣可靠性方法（ARA）的兩類非精確先驗(yàn)分布下的BM...

高超聲速變外形飛行器固定時(shí)間抗飽和控制————作者：韋常柱;顧鑫;李玉龍;

摘要：針對(duì)受全狀態(tài)約束、輸入飽和、參數(shù)不確定性和變形附加擾動(dòng)等條件影響下的高超聲速變體飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題，提出一種自適應(yīng)固定時(shí)間控制方法。首先，利用反步法控制框架，結(jié)合障礙Lyapunov函數(shù)及固定時(shí)間穩(wěn)定理論，設(shè)計(jì)了固定時(shí)間控制律，從而有效處理全狀態(tài)約束問題，加快收斂速度并使收斂時(shí)間不受初始偏差影響。同時(shí)，設(shè)計(jì)自適應(yīng)擾動(dòng)估計(jì)律和抗飽和補(bǔ)償器，有效降低了因參數(shù)不確定性、未知變形動(dòng)態(tài)耦合擾動(dòng)及控制輸入...

超低軌衛(wèi)星飛行能量平衡可行域解析與優(yōu)化————作者：潘彥達(dá);肖歆昕;李文皓;

摘要：針對(duì)超低軌道（VLEO）衛(wèi)星維軌的推阻平衡可行域問題，提出一種創(chuàng)新的解析分析方法，將該問題等效轉(zhuǎn)化為阻力耗散能量與太陽能攝取之間的平衡問題。建立了衛(wèi)星外形幾何參數(shù)無量綱描述模型及能量分析模型，構(gòu)建了任意軌道參數(shù)下的能量平衡可行域模型；通過與STK軟件仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。基于該模型，對(duì)變軌道參數(shù)條件下，單軌道周期的能量平衡可行域邊界開展了討論，給出了邊界上衛(wèi)星外形參數(shù)的解析求解...

衛(wèi)星在軌故障預(yù)防策略優(yōu)化方法————作者：陳思雅;龍洗;范俊;金光;

摘要：針對(duì)目前數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的衛(wèi)星在軌狀態(tài)檢測(cè)方法無法為后續(xù)決策提供信息的問題，提出了一種衛(wèi)星在軌故障預(yù)防策略優(yōu)化方法，給出建議采取的行動(dòng)以預(yù)防故障。將行動(dòng)視為因果推理中的干預(yù)，首先在多元傳遞熵的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了衛(wèi)星遙測(cè)參數(shù)的結(jié)構(gòu)因果模型（SCM）,SCM可以對(duì)干預(yù)后的衛(wèi)星狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)；為了制定效果最佳、成本最小的干預(yù)措施，提出了一種基于隨機(jī)搜索-自適應(yīng)粒子群的最佳干預(yù)措施制定方法。在真實(shí)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)遙測(cè)...

中國空間站GNC系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證————作者：馮帥;蔡彪;張錄晨;張志方;尚葳蕤;徐建;宋曉光;張軍;黨紀(jì)紅;張錦江;

摘要：中國空間站GNC系統(tǒng)按照“一體化設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌研制”的途徑開展設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)。在設(shè)計(jì)過程中，產(chǎn)生了3個(gè)主要問題：三艙GNC系統(tǒng)深度融合問題、高容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)問題、變結(jié)構(gòu)GNC系統(tǒng)測(cè)試問題。本文對(duì)這3個(gè)問題進(jìn)行了研究：描述了3個(gè)問題的由來，給出了問題的解決方法，用地面測(cè)試及在軌飛行數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法的實(shí)際效果。結(jié)果表明：配有總線中繼器、總線開關(guān)的4條穿艙1553B總線能夠在各種組合體構(gòu)型下將三艙GNC...

面向近紫外地表反射率生成的機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)比研究————作者：奧勇;唐冰倩;張文娟;李紅麗;王博文;李翔宇;

摘要：針對(duì)現(xiàn)有衛(wèi)星近紫外波段數(shù)據(jù)量不足的問題，對(duì)基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的近紫外地表反射率生成方法進(jìn)行了對(duì)比研究。首先，以Sentinel-2數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，基于地物光譜庫中典型地物光譜數(shù)據(jù)，并利用光譜響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行等效計(jì)算。然后，采用RR、SVR-LR、SVR-POLY2、SVR-POLY3、SVR-RBF、XGBoost和RFR 7種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，分別構(gòu)建了近紫外地表反射率回歸模型，生成了地表反射率數(shù)據(jù)；對(duì)比分...

低軌巨星座地基隨遇接入測(cè)控服務(wù)建模及性能分析————作者：劉廣凱;張國亭;劉保國;郭潔;

摘要：面向大型低軌星座的大容量并行測(cè)控需求，結(jié)合大型低軌星座對(duì)地基隨遇接入測(cè)控的應(yīng)用場(chǎng)景，針對(duì)地基隨遇接入測(cè)控體制的信號(hào)特點(diǎn)，首先從用戶側(cè)角度，通過建立面向大型低軌星座的地基隨遇接入檢測(cè)模型和系統(tǒng)傳遞函數(shù)，得到系統(tǒng)檢測(cè)概率和接入服務(wù)時(shí)間；然后得出地基隨遇接入系統(tǒng)的檢測(cè)性能和動(dòng)態(tài)性能，并提出了面向大型低軌星座的地基隨遇接入測(cè)控服務(wù)模型與算法；最后，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。得出兩條主要結(jié)論：(1)接入概率大于99%...

月面采樣任務(wù)中的多視角聯(lián)合視覺定位方法————作者：劉傳凱;王藝;張濟(jì)韜;于天一;黃開啟;張作宇;王曉雪;胡曉東;

摘要：在嫦娥六號(hào)月球背面采樣任務(wù)中，機(jī)械臂連桿的柔性形變使得機(jī)械臂末端位置與預(yù)期存在誤差，需要依靠末端相機(jī)引導(dǎo)才能實(shí)現(xiàn)精確操作。針對(duì)此問題，提出了無需預(yù)先標(biāo)定靶標(biāo)位置的多特征聯(lián)合魯棒視覺定位方法，利用相機(jī)、罐口以及靶標(biāo)之間的相對(duì)位姿關(guān)系，建立了基于成像逆投影的多視角聯(lián)合平差測(cè)量模型，分析了靶標(biāo)已知與未知情況下相機(jī)位姿誤差對(duì)優(yōu)化函數(shù)的影響；并利用Levenberg-Marquardt(L-M)算法進(jìn)行優(yōu)化...

離子電推進(jìn)產(chǎn)品壽命初期束流閃爍耦合誘發(fā)機(jī)理研究————作者：吳辰宸;耿海;郭德洲;郭偉龍;孟偉;蒲彥旭;王紫桐;

摘要：針對(duì)離子電推進(jìn)產(chǎn)品壽命初期束流閃爍耦合誘發(fā)機(jī)理不清的問題，基于壽命初期產(chǎn)品特點(diǎn)構(gòu)建了束流閃爍耦合誘發(fā)機(jī)理模型，重點(diǎn)研究微凸起、微凸起-微粒耦合、微凸起-電介質(zhì)薄膜耦合3種機(jī)制誘發(fā)束流閃爍的機(jī)理；根據(jù)模型計(jì)算了單次束流閃爍能量區(qū)間，模型計(jì)算值與束流閃爍能量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合良好，驗(yàn)證了模型的正確性。以30 cm離子電推進(jìn)產(chǎn)品為研究載體，運(yùn)用模型分析了3種機(jī)制誘發(fā)束流閃爍的物理過程，明確了束流閃爍誘發(fā)機(jī)理及...

一種利用月相同時(shí)獲取月心矢量和日心方向的方法————作者：楊中光;蔡志鳴;王新宇;張永合;侍行劍;陳琨;

摘要：針對(duì)從月相測(cè)量圖中提取天體中心矢量的問題，提出了一種同時(shí)獲取高精度月心矢量和日心方向的方法。首先，分析了基于月相提取月心矢量和日心方向的原理。然后，充分利用月心到月相輪廓點(diǎn)的方向與所測(cè)矢量之間的夾角不變性，提出了將月相輪廓中晨昏線像素點(diǎn)與月球邊緣像素點(diǎn)分離的方法；同時(shí)，采用最小二乘法對(duì)月心矢量和日心方向進(jìn)行提取，且針對(duì)日心矢量方向精度不高的問題，提出了利用太陽、月球與衛(wèi)星星歷先驗(yàn)信息對(duì)日心方向測(cè)量...

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵浮動(dòng)環(huán)密封泄漏特性修正方法————作者：王玨;竇唯;姜緒強(qiáng);金志磊;林奇燕;

摘要：為了更精確計(jì)算浮動(dòng)環(huán)密封泄漏特性的變化規(guī)律，結(jié)合建立的浮動(dòng)密封環(huán)間隙內(nèi)流體瞬態(tài)流動(dòng)模型和搭建大壓差高速渦輪泵浮動(dòng)環(huán)密封特性試驗(yàn)臺(tái)，基于泄漏量均方根誤差最小優(yōu)化目標(biāo)，采用梯度下降法尋找最優(yōu)修正系數(shù)，構(gòu)建一種渦輪泵浮動(dòng)環(huán)泄漏量修正方法，并采用案例驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明，提出的泄漏量修正方法具有高效與高精度的特點(diǎn)，以0.11 mm間隙浮動(dòng)環(huán)為例，數(shù)值計(jì)算泄漏量與試驗(yàn)值最大誤差由7.41%降低為1....

考慮禁飛區(qū)約束的飛行器協(xié)同軌跡規(guī)劃————作者：張旭輝;汪韌;馬超越;

摘要：針對(duì)禁飛區(qū)約束下的飛行器時(shí)間協(xié)同軌跡規(guī)劃問題，提出了基于改進(jìn)預(yù)測(cè)校正的時(shí)間協(xié)同方法和基于航向角導(dǎo)向區(qū)的禁飛區(qū)規(guī)避方法相結(jié)合的復(fù)合軌跡規(guī)劃方法。在未探測(cè)到禁飛區(qū)時(shí)，飛行器在線預(yù)測(cè)剩余飛行時(shí)間并利用指數(shù)型傾側(cè)角剖面迭代求解傾側(cè)角幅值，傾側(cè)角符號(hào)由航向角誤差走廊確定；同時(shí)為了增強(qiáng)時(shí)間協(xié)同能力，根據(jù)飛行時(shí)間誤差在線調(diào)整航向角誤差走廊寬度。當(dāng)飛行器面臨禁飛區(qū)威脅時(shí)，利用航向角導(dǎo)向區(qū)控制傾側(cè)角的反轉(zhuǎn)；同時(shí)為了...

偽譜軌跡優(yōu)化中的非線性規(guī)劃矩陣快速生成方法————作者：李鶴松;張洪波;湯國建;王翼;

摘要：針對(duì)偽譜軌跡優(yōu)化問題，提出了一種非線性規(guī)劃矩陣快速生成方法。首先計(jì)算非線性規(guī)劃矩陣的特征型，以此分析并記錄變量之間的相關(guān)性信息；進(jìn)而利用相關(guān)性信息快速重構(gòu)當(dāng)前離散網(wǎng)格下非線性規(guī)劃矩陣的稀疏型，確定非零元位置；最后僅在非零元處執(zhí)行微分計(jì)算，獲得完整的非線性規(guī)劃矩陣。由于微分計(jì)算僅在非零元處展開，且整個(gè)迭代優(yōu)化過程中只需求解一次特征型，不同網(wǎng)格下的稀疏型均可通過特征型快速重構(gòu)得到，計(jì)算速度得到了進(jìn)一步...

一種基于對(duì)手建模的多飛行器協(xié)同攔截策略————作者：惠耀洛;許波;李秀敏;孫均政;

摘要：提出一種基于對(duì)手建模的多飛行器協(xié)同攔截策略。首先，針對(duì)滑翔飛行器機(jī)動(dòng)方式不確定、軌跡預(yù)測(cè)難度大的問題，采用貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)手建模，基于目標(biāo)探測(cè)時(shí)序信息預(yù)估滑翔飛行器剩余飛行時(shí)間、末段機(jī)動(dòng)高度、對(duì)抗成功率等。然后，建立多飛行器協(xié)同對(duì)抗仿真環(huán)境，設(shè)計(jì)基于模糊邏輯的攔截任務(wù)分配策略，采用多智能體近端策略優(yōu)化（MAPPO）算法設(shè)計(jì)協(xié)同攔截制導(dǎo)律，并在多場(chǎng)景訓(xùn)練環(huán)境中進(jìn)行元學(xué)習(xí)訓(xùn)練，進(jìn)一步提高算法網(wǎng)絡(luò)的...

基于多染色體編碼遺傳算法的多星成像與數(shù)傳耦合規(guī)劃方法————作者：劉佳;秦嘉豪;李瀛搏;姚遠(yuǎn);徐明;

摘要：針對(duì)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星集群的大范圍成像與數(shù)據(jù)下傳耦合規(guī)劃，提出了一種融合結(jié)構(gòu)體編碼與多層編碼的多染色體遺傳算法，實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜約束條件下對(duì)多個(gè)目標(biāo)的同時(shí)優(yōu)化。算法建立了成像與數(shù)傳任務(wù)的約束滿足模型，優(yōu)化了衛(wèi)星的拼幅成像與數(shù)據(jù)傳輸方案，考慮了衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力與多個(gè)區(qū)域的全覆蓋需求。此外，采用多層編碼方式，有效解決了成像與數(shù)傳任務(wù)解空間映射關(guān)系。基于遺傳算法的全局搜索機(jī)制顯著提高了任務(wù)規(guī)劃的效率。試驗(yàn)驗(yàn)證表明...

基于領(lǐng)導(dǎo)跟隨一致性的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)頻同步方法————作者：瞿智;王剛;王天云;魏俊宇;孔祥龍;

摘要：為解決分布式衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可溯源、高精度時(shí)鐘同步問題，提出了基于領(lǐng)導(dǎo)跟隨一致性的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)頻同步方法。首先基于領(lǐng)導(dǎo)跟隨一致性理論設(shè)計(jì)了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)頻同步框架，構(gòu)建了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘模型和領(lǐng)導(dǎo)跟隨一致性時(shí)鐘同步模型，然后利用星間/星地相對(duì)頻率測(cè)量值和時(shí)差測(cè)量值，設(shè)計(jì)了基于領(lǐng)導(dǎo)跟隨一致性的頻率同步和時(shí)間同步控制方法，最后構(gòu)建了系統(tǒng)Lyapunov函數(shù)，證明了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘領(lǐng)導(dǎo)跟隨一致性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明...

基于臨界轉(zhuǎn)速避開率的渦輪泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可靠性快速評(píng)估————作者：王玨;竇唯;姜緒強(qiáng);金志磊;

摘要：渦輪泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的浮動(dòng)環(huán)密封，非連續(xù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等部件的力學(xué)特性計(jì)算復(fù)雜度較大，不利于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可靠度的快速評(píng)估。提出將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、浮動(dòng)環(huán)密封長度和間隙、浮動(dòng)環(huán)密封壓差、預(yù)旋系數(shù)以及軸系不同位置處的擰緊力矩等參數(shù)作為Kriging模型的輸入變量，經(jīng)過訓(xùn)練得到浮動(dòng)環(huán)密封動(dòng)力學(xué)系數(shù)及軸系等效彈性模量的概率分布及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)代理模型，并基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論建立考慮臨界轉(zhuǎn)速避開率的可靠度計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜非線性轉(zhuǎn)子...

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