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小型月面跳跃机器人设计及运动建模

上海交通大学学报 2024年

作者：严赫朱星月侯张俪王卫军张执南上海交通大学机械与动力工程学院上海宇航系统工程研究所

跳跃是月面探测机器人的一种可行的运动方式。由于缺乏与月壤特性的耦合研究，跳跃机器人在月面探测中尚未有成熟的应用。针对月面探测器5 kPa的承载指标，开展机器人与月面的耦合研究，提出跳跃机器人新型储能腿构型，实现起跳时初速... 详细信息

跳跃是月面探测机器人的一种可行的运动方式。由于缺乏与月壤特性的耦合研究，跳跃机器人在月面探测中尚未有成熟的应用。针对月面探测器5 kPa的承载指标，开展机器人与月面的耦合研究，提出跳跃机器人新型储能腿构型，实现起跳时初速度大小与方向可变的低承载跳跃；优化储能元件参数，实现机器人的近恒力起跳，并在动力学仿真环境中完成验证。针对机器人在月球表面的精确跳跃目标，建立考虑阻尼特性的月壤力学特性模型，基于离散元仿真环境测定了力学特性参数，建立月壤表面机器人跳跃动力学模型，并通过离散元-动力学耦合仿真验证了模型的精确性。基于动力学模型，实现了两种运动规划算法，验证了模型的应用可能性。

关键词：月面探测跳跃机器人月壤力学特性动力学模型离散元仿真

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磁随机存储器的电磁敏感度研究

现代应用物理 2024年第1期15卷 158-165页

作者：吴健煜杜传报吴清川吴建飞刘斌宋少兵中国人民解放军78170部队成都610504 西北核技术研究所西安710024 国防科技大学电子科学学院长沙410073

采用直接功率注入法(direct power injection,DPI)对一款新型磁随机存储器(magneto resistive random access memory,MRAM)芯片进行了抗干扰测试。在存储数字“0”和“1”的情况下,对MRAM的电源引脚、数据引脚、控制引脚进行了干扰注入... 详细信息

采用直接功率注入法(direct power injection,DPI)对一款新型磁随机存储器(magneto resistive random access memory,MRAM)芯片进行了抗干扰测试。在存储数字“0”和“1”的情况下,对MRAM的电源引脚、数据引脚、控制引脚进行了干扰注入,对比了各引脚的失效功率。测试结果表明:MRAM在存储数字“0”时的敏感度比数字“1”时的敏感度低;与干扰从地引脚注入相比,干扰从电源引脚注入时芯片的敏感度更高;读取电路电磁敏感度和输出引脚与电源引脚具有较大相关性。这一研究结果可为提升新型存储器MRAM的芯片抗扰度及电路优化提供理论参考。

关键词：电磁兼容失效机理直接功率注入磁随机存储器电磁敏感度

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大型容器单轴双销铰链式大门机构设计与分析

北京航空航天大学学报 2011年第4期37卷 399-404页

作者：王文龙凌桂龙蔡国飙北京航空航天大学宇航学院北京100191

大型卧式容器的铰链式大门机构在装配和长期使用过程中由于下沉变形会导致大门关不严,影响密封性能.针对某在建的大型真空羽流试验舱直径Φ5.5 m的大门机构,首次提出了一种新颖的单轴双销铰链式大门机构方案,并对该机构的转动机构、限... 详细信息

大型卧式容器的铰链式大门机构在装配和长期使用过程中由于下沉变形会导致大门关不严,影响密封性能.针对某在建的大型真空羽流试验舱直径Φ5.5 m的大门机构,首次提出了一种新颖的单轴双销铰链式大门机构方案,并对该机构的转动机构、限转装置和大门法兰底部的弹性支撑装置进行了全新的设计和分析,并通过有限元分析对该大门机构的强度进行了校核.有限元分析结果表明,大门合位移变形主要由大门重力引起的y方向位移贡献;在大门法兰底部施加弹性支撑时,铰链机构与大门法兰连接处的两个应力集中范围缩小、量值降低,并能保证大门合位移小于10mm.该大门机构的强度和刚度满足设计要求,对同尺寸的大门设计有重要借鉴意义.

关键词：铰链大门设计可靠性分析有限元

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积雪季森林冠层微波透过率半经验模型

遥感学报 2024年第4期28卷 981-994页

作者：杨建卫蒋玲梅武胜利栾英宏潘金梅施建成遥感科学国家重点实验室北京师范大学地理科学学部北京100875 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 上海航天电子技术研究所上海201109 中国科学院国家空间科学中心北京100190

星载被动微波遥感是获取宏观尺度雪深时空分布的重要手段。森林冠层不仅衰减了来自地表的微波辐射,同时自身也是一个热辐射源,因此森林冠层增加了被动微波遥感反演雪深的不确定性。本研究基于植被辐射传输tau-omega模型(τ-ω)提出了相... 详细信息

星载被动微波遥感是获取宏观尺度雪深时空分布的重要手段。森林冠层不仅衰减了来自地表的微波辐射,同时自身也是一个热辐射源,因此森林冠层增加了被动微波遥感反演雪深的不确定性。本研究基于植被辐射传输tau-omega模型(τ-ω)提出了相邻像元(森林和非森林)的冠层微波透过率提取方法,探索冠层微波透过率模型在卫星尺度的应用。该方法假设相邻的森林和非森林像元存在相同的积雪和环境参数,通过联立相邻像元的辐射传输方程从理论上推算冠层微波透过率,进而借助森林生物量建立森林透过率的半经验估算模型。通过对比微波辐射模型模拟亮温和AMSR2卫星观测亮温,发现未经过森林辐射校正的亮温(18.7 GHz和36.5 GHz)往往存在低估现象,而经过森林辐射校正后的模拟亮温更接近于卫星观测;通过留一法(Leave-One-Out Cross Validation)对发展的透过率半经验模型验证,发现反演的透过率与参考值相关性高于0.7,在18.7 GHz和36.5 GHz频段的均方根误差RMSE分别为0.0589和0.0787;通过分析高低频亮温差(Tb18.7V-Tb36.5V)与雪深的关系,发现相关系数由森林辐射校正前的0.26提高到校正后的0.46;最后利用传统的经验性雪深反演算法对森林辐射校正效果进行测试,发现雪深反演误差(unRMSE)由原来的8.9 cm降低到7.8 cm,相关系数由0.32提高到0.49。本研究发展的冠层微波透过率半经验模型可以实现卫星遥感尺度的应用,为提高林区的雪深反演精度提供了参考和支撑。

关键词：被动微波遥感森林冠层相邻像元法微波透过率雪深

基于Arrhenius模型和Peck模型的分段非线性加速模型

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装备环境工程 2024年第1期21卷 59-65页

作者：王者蓝侯清源汤杰陈洋赵宏杰姚军上海航天精密机械研究所上海201600 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100083

目的解决Arrhenius模型无法估计湿度应力敏感产品和Peck模型试验时间较长的问题。方法考虑温度应力和湿度应力对产品贮存寿命的综合影响,在产品激活能不变的假设下,将Arrhenius模型对产品激活能的估计和Peck模型对湿度应力参数的估计... 详细信息

目的解决Arrhenius模型无法估计湿度应力敏感产品和Peck模型试验时间较长的问题。方法考虑温度应力和湿度应力对产品贮存寿命的综合影响,在产品激活能不变的假设下,将Arrhenius模型对产品激活能的估计和Peck模型对湿度应力参数的估计相结合,建立Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命估计模型。基于此模型,在双应力恒加试验条件下,得到产品的寿命估计方程。结果以弹上电子产品的恒定应力加速贮存试验为例,进行仿真分析,得到产品寿命的估计,并对比产品实际寿命。Arrhenius&Peck模型的寿命误差和失效率误差均控制在5%以内,准确度高于Arrhenius模型和Peck模型。结论构建的Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命模型可以充分利用温度和湿度条件下的试验数据,对温湿敏感产品的寿命估计有较好的应用效果,为导弹产品的寿命估计提供一种可选方法。

关键词：加速贮存 Arrhenius模型 Peck模型恒加试验寿命评估加速寿命试验

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变重力下低温液氮界面流动及温度分布

空间科学学报 2024年第5期44卷 846-862页

作者：章敏刘秋生陶跃群何乃峰中国科学院力学研究所微重力重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049

为了研究残余重力加速度g对液氮贮箱自加压期间贮箱内流体的流动、相分布、温度分布以及压强分布的影响,针对液氮贮箱,采用流体体积(Volume-of-Fluid,VOF)方法数值模拟了不同g条件下液氮贮箱的自加压过程.研究结果表明:在大g情况下,贮... 详细信息

为了研究残余重力加速度g对液氮贮箱自加压期间贮箱内流体的流动、相分布、温度分布以及压强分布的影响,针对液氮贮箱,采用流体体积(Volume-of-Fluid,VOF)方法数值模拟了不同g条件下液氮贮箱的自加压过程.研究结果表明:在大g情况下,贮箱内压强沿g的方向逐渐增大,贮箱内气枕的温度随贮箱壁面的持续漏热而不断升高,且靠近壁面区域气体的温度最高,靠近液体区域气体的温度最低;随着g的减小,贮箱内的液体更容易沿贮箱壁面爬升,贮箱内流体温度差异性逐渐减小;在小g情况下,贮箱内流体流动稳定后会将气枕包裹于贮箱中部,形成球形气泡,贮箱内流体温度的差异性随时间先逐渐增大然后逐渐减小.在零重力环境下,贮箱壁面漏热(q_(w)=0.5 W·m^(–2))存在与否对贮箱内流体运动和相分布的影响均不显著,并且在起始一段时间间隔△t_(f)(0≤△t_(f)≤40 s)内,除贮箱壁面附近之外,q_(w)存在与否对贮箱内流体温度分布的影响也不显著.

关键词：液氮界面变形温度分层贮箱壁面漏热数值仿真

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结合链路稳定因子的AODV路由协议优化

飞控与探测 2024年第4期7卷 96-103页

作者：陈付亮杨清香赵长春谢昊欧叶航天恒星科技有限公司北京100095 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 上海航天控制技术研究所上海201109 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150086

在无人机自组网(Flying AdHoc Networks, FANET)中,节点移速高,网络拓扑变化频繁。传统无线自组网按需平面距离向量路由协议(AdHoc On-Demand Distance Vector Routing, AODV)以最小跳数为准则,易引发广播风暴,导致路由控制开销上升、... 详细信息

在无人机自组网(Flying AdHoc Networks, FANET)中,节点移速高,网络拓扑变化频繁。传统无线自组网按需平面距离向量路由协议(AdHoc On-Demand Distance Vector Routing, AODV)以最小跳数为准则,易引发广播风暴,导致路由控制开销上升、网络性能降低。为降低FANET节点的移速对网络性能的影响,将FANET节点间的相对移速和节点能耗作为评价链路稳定的因子,选择更稳定有效的FANET节点作为路由中间节点,提高链路存活率。使用OMNET++进行路由协议仿真,结果表明提出的算法能够有效提高网络性能,适应于高动态FANET环境。

关键词：无人机自组网 AODV路由协议无人机

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大尺寸天线在轨组装测量方案的设计与评价

成组技术与生产现代化 2024年第2期41卷 1-15页

作者：郭俊康秦礼房光强曾令斌西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 上海宇航系统工程研究所宇航空间机构全国重点实验室上海201108 中国航天科技创新研究院未来智能系统中心北京100048

针对在轨组装测量场景需求,提出了基于摄影测量与激光雷达扫描测量组合的测量方案设计与测量不确定度分析方法。对大尺寸结构型面几何测量的仪器和方法进行探讨,确定了在轨组装天线型面精度测量的总体方案,建立了摄影测量与激光雷达扫... 详细信息

针对在轨组装测量场景需求,提出了基于摄影测量与激光雷达扫描测量组合的测量方案设计与测量不确定度分析方法。对大尺寸结构型面几何测量的仪器和方法进行探讨,确定了在轨组装天线型面精度测量的总体方案,建立了摄影测量与激光雷达扫描测量组合的测量不确定度分析计算模型;对在轨组装天线型面精度测量的多测站布局方案进行评价,并对测量不确定度受到的影响进行了分析,为大尺寸天线在轨组装测量方案的设计、评价与方案优化提供了依据。

关键词：在轨组装摄影测量激光雷达扫描测量不确定度组合测量

海上垂直回收运载火箭发展现状与关键技术分析

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上海航天（中英文） 2024年第2期41卷 36-53页

作者：郑凯旋龙云汪彬巩庆涛吕高焕江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 上海宇航系统工程研究所上海201100 鲁东大学蔚山船舶与海洋学院山东烟台264025

运载火箭的可回收重复使用不但可以降低发射成本,而且能提高发射密度,满足高密度发射需求,是人类向太空探索必须发展的技术。垂直返回海上回收方式具备高精度、高稳定落点,减小了对落区人民的安全威胁,同时也减小了火箭运载能力不足的... 详细信息

运载火箭的可回收重复使用不但可以降低发射成本,而且能提高发射密度,满足高密度发射需求,是人类向太空探索必须发展的技术。垂直返回海上回收方式具备高精度、高稳定落点,减小了对落区人民的安全威胁,同时也减小了火箭运载能力不足的影响。随着“猎鹰9”火箭子级成功实现了海上垂直回收并多次重复使用,引发了各国研究者对火箭子级海上垂直回收技术的重视与探索。首先,阐述了海上垂直回收运载火箭的优势与特点,其次,梳理了海上垂直回收运载火箭的发展现状,再次,根据海上回收火箭的几个阶段分析了其过程中包含的关键技术;最后,总结了海上垂直回收运载火箭的发展趋势。

关键词：可重复运载火箭垂直回收海上回收发展现状关键技术