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临近空间飞行器再入段复合控制律设计

系统工程与电子技术 2013年第11期35卷 2364-2369页

作者：潘彦鹏周军呼卫军西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

针对临近空间飞行器再入段的异构复合控制问题,提出了适合该类飞行器气动舵和反作用控制系统的复合控制模式及其构型,并设计了相应的异构复合控制律。在此基础上完成了适合高空段的指令型控制器设计和适合中空段的力矩型控制器设计,指... 详细信息

针对临近空间飞行器再入段的异构复合控制问题,提出了适合该类飞行器气动舵和反作用控制系统的复合控制模式及其构型,并设计了相应的异构复合控制律。在此基础上完成了适合高空段的指令型控制器设计和适合中空段的力矩型控制器设计,指令型控制器实现了高空段姿态的快速与平稳响应控制,力矩型控制器实现了中空段姿态的精确跟踪与强干扰抑制控制。仿真表明所提方法的姿态角与舵偏角动态响应平稳,组合拉偏下的跟踪误差小于0.5°,超调小于5%,满足临近空间飞行器姿态复合控制的工程设计要求。

关键词：临近空间飞行器姿态复合控制变结构控制反作用控制系统模糊分配

临近空间飞行器相变吸热式充排气装置的设计及其性能仿真

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西安交通大学学报 2022年第11期56卷 115-125页

作者：赵中元李明佳李冬陈宇西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

为解决临近空间飞行器的常规被动充排气孔存在的外部高温气体回流致使舱内仪器高温失效的问题,本文创新性地提出了一种用于临近空间飞行器被动充排气系统的相变吸热式充排气装置。该装置增设相变吸热填充区域,在有效平衡飞行器舱内外压... 详细信息

为解决临近空间飞行器的常规被动充排气孔存在的外部高温气体回流致使舱内仪器高温失效的问题,本文创新性地提出了一种用于临近空间飞行器被动充排气系统的相变吸热式充排气装置。该装置增设相变吸热填充区域,在有效平衡飞行器舱内外压差的同时,降低回流气体温度以保障飞行器安全。通过数值仿真对该相变吸热式充排气装置进行了性能分析和结构优化,并将优化后的充排气装置应用于某临近空间飞行器快速上升、机动飞行和快速下降的完整飞行过程中。仿真结果表明:优化后的相变吸热式充排气装置的相变材料填充质量减少了约45%,装置体积缩小了约10%;优化后的充排气装置能将飞行器内外压差维持在50 Pa以下,同时将回流气体温度降到340 K以下。该相变吸热式充排气装置具有良好的泄压与降温双重性能,在航空航天领域具有较好的应用前景。

关键词：临近空间飞行器被动充排气系统相变吸热式充排气装置

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临近空间飞行器有哪些?

问天少年 2023年第11期 48-51页

作者：郑泽伟胡吉晨宫可可(绘图) 北京航空航天大学不详

20世纪20年代,一艘意大利制造的飞艇从挪威前往阿拉斯加,途中穿过了北极点,这是人类历史上第一架到达北极点的飞行器。作为一种传统的飞行器,飞艇曾广泛应用于货物运输、载人飞行,甚至军事领域。但后来飞机逐渐替代了飞艇,使得飞艇一度... 详细信息

20世纪20年代,一艘意大利制造的飞艇从挪威前往阿拉斯加,途中穿过了北极点,这是人类历史上第一架到达北极点的飞行器。作为一种传统的飞行器,飞艇曾广泛应用于货物运输、载人飞行,甚至军事领域。但后来飞机逐渐替代了飞艇,使得飞艇一度消失在了人们的眼前。然而如今,飞艇在一个特殊的“空间”——临一临近空间,找到了新的生机。

关键词：载人飞行临近空间飞行器飞艇货物运输阿拉斯加

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临近空间飞行器测控终端硬件的设计与实现

临近空间飞行器测控终端硬件的设计与实现

作者：邵宇聪电子科技大学

学位级别：硕士

临近空间飞行器测控系统提出了与传统航天、航空测控不同的、更苛刻的要求。为提高临近空间飞行器测控系统可靠性,适应复杂的临近空间环境,提升临近空间飞行器测控系统通用性和互操作性,有必要针对临近空间平台测控终端硬件技术进行研... 详细信息

临近空间飞行器测控系统提出了与传统航天、航空测控不同的、更苛刻的要求。为提高临近空间飞行器测控系统可靠性,适应复杂的临近空间环境,提升临近空间飞行器测控系统通用性和互操作性,有必要针对临近空间平台测控终端硬件技术进行研究。这是完成临近空间飞行器测控系统项目研制的重要工作内容。测控终端作为临近空间飞行器电子信息系统的核心,是连接空中与地面的唯一纽带,其硬件可靠性尤为重要。因此,有必要需要根据临近空间飞行器测控系统自身的特点和要求,将软件无线电思路运用到临近空间飞行器测控终端硬件设计中,以提高临近空间飞行器测控通信的通用性、灵活性、兼容性和互操作性;同时针对临近空间恶劣的环境,在测控终端工程化实现方案中采取新技术、新手段进行研究和攻关,提高临近空间环境适应性。该项目的研究成果可为临近空间飞行器测控终端研制及工程化实现提供技术支撑。本论文主要研究内容如下:1.论述临近空间飞行器测控终端硬件系统研究工作的背景、意义,针对该技术领域的研究方向,分析其他作者在该领域的研究发展现状,指出还需进一步研究的要点,引出本论文需要解决的问题;2.结合临近空间飞行器测控终端硬件研制任务,确定通用化、系列化和组合化的产品设计原则,描述系统主要功能及技术指标需求,详细论证和分析中频处理架构、灵敏度和链路预算等技术体制和指标,然后根据主要指标及硬件架构,确定硬件总体实现方案,描述硬件组成、工作原理和交联关系;3.分析基于软件无线电架构的数字信号处理模块硬件架构,依据技术体制对变频组合、射频前端、天线和电源等硬件模块进行方案设计,对各个模块电路设计中涉及的主要元器件选型进行分析,然后完成各模块硬件电路原理图及印制板的布局布线设计与实现,完成系统对外硬件接口设计方案;4.针对临近空间环境特征对测控终端硬件的影响进行论证和分析,提出降低环境影响的硬件工程化解决途径,完成从整机到模块的环境适应性硬件设计与工程化实现方案,从而提高测控终端在临近空间环境中的适应性和可靠性能力;5.为验证测控终端主要功能及技术指标的达标情况,归纳出系统测试项目,根据系统测试内容分析测试条件,制定系统详细测试方法,通过测试记录结果分析系统主要功能及技术指标的达标情况,并得出系统测试结论。

关键词：临近空间飞行器测控终端软件无线电超外差处理

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临近空间飞行器滑橇式起落架缓冲特性分析

航天返回与遥感 2019年第2期40卷 51-59页

作者：孙嘉璘黄伟卢齐跃北京空间机电研究所北京100094 中国空间技术研究院航天器无损着陆技术核心专业实验室北京100094

可收起的滑橇式起落架能够解决临近空间飞行器机身内部空间紧张的问题。为验证滑橇式起落架的可靠性,优化滑橇式起落架的结构设计,需建立准确的滑橇式起落架动力学模型,对其落震动力学特性及影响落震性能的主要因素进行分析。文章基于... 详细信息

可收起的滑橇式起落架能够解决临近空间飞行器机身内部空间紧张的问题。为验证滑橇式起落架的可靠性,优化滑橇式起落架的结构设计,需建立准确的滑橇式起落架动力学模型,对其落震动力学特性及影响落震性能的主要因素进行分析。文章基于某临近空间飞行器的滑橇式前起落架原型,对其进行运动学分析,建立基于ADAMS的三维落震仿真模型并进行动力学分析,得到其落震动力学特性。研究了缓冲器油孔尺寸、滑橇结构件的柔性以及滑块与地面间的摩擦因数对落震性能的影响。仿真结果表明,相同工况下滑橇式起落架的缓冲器行程比支柱式起落架短23.29%,缓冲力峰值比支柱式起落架高62.5%,油液阻尼力占缓冲器轴力的比值达到87.55%,因此滑橇式起落架不利于承受大冲击。缓冲性能受油孔尺寸影响,减小油孔面积,缓冲器载荷增大,最大行程减小。此外起落架缓冲性能还受到地面摩擦因数的影响,缓冲力峰值与缓冲器行程均随地面摩擦因数增大而增大。分析结果对可收起的滑橇式起落架的设计有一定的参考价值,有利于其在航空航天领域的应用。

关键词：缓冲性能滑橇式起落架动力学临近空间飞行器

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临近空间飞行器多通道全流程可视化演示系统

计算机仿真 2015年第1期32卷 78-82页

作者：朱秀娟王玲吴旭生李峥北京临近空间飞行器系统工程研究所北京100076 空间物理重点实验室北京100076

临近空间飞行器具有多学科、多物理场强耦合的复杂性,基于多领域耦合仿真与虚拟现实技术实现全流程飞行特性的可视化演示,可对总体和分系统设计人员提供直观、清晰的海量试验数据分析手段。传统的可视化手段往往只是针对三维场景的视景... 详细信息

临近空间飞行器具有多学科、多物理场强耦合的复杂性,基于多领域耦合仿真与虚拟现实技术实现全流程飞行特性的可视化演示,可对总体和分系统设计人员提供直观、清晰的海量试验数据分析手段。传统的可视化手段往往只是针对三维场景的视景仿真,没有集成多物理场的可视化。且针对多物理场的可视化也只是针对某一个特定的状态,不能表现飞行器多物理场的全程变化过程。通过研究基于多通道的虚拟飞行可视化技术、多物理场科学计算可视化技术,利用多通道投影显示硬件系统、大视场屏幕等硬件设备,建立了多通道、全流程可视化演示系统,取得了较好的应用效果,提供了实验结果的重要辅助分析工具,使可视化视觉效果具有强烈沉浸感。

关键词：临近空间飞行器全流程可视化多通道多物理场强耦合

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临近空间飞行器虚拟仿真与验证系统初步研究

飞航导弹 2017年第4期 73-77页

作者：肖振王国梁北京临近空间飞行器系统工程研究所

随着飞行器系统的复杂程度不断增加,现有的试验验证手段无法满足其应用需求。随着建模仿真技术不断向"网络化、虚拟化、智能化、协同化、普适化"发展,为复杂飞行器系统数字化设计提供了良好的技术基础。首先明确了虚拟试验、虚拟样机等... 详细信息

随着飞行器系统的复杂程度不断增加,现有的试验验证手段无法满足其应用需求。随着建模仿真技术不断向"网络化、虚拟化、智能化、协同化、普适化"发展,为复杂飞行器系统数字化设计提供了良好的技术基础。首先明确了虚拟试验、虚拟样机等概念的差别,结合临近空间飞行器的应用需求,对虚拟试验流程进行梳理,提出了基于虚拟样机的地面/飞行虚拟试验验证体系,同时对虚拟试验平台的功能需求展开分析,为后续虚拟飞行试验验证手段的建立奠定了基础。

关键词：临近空间飞行器虚拟试验系统验证

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临近空间飞行器热管理及热设计方法

宇航学报 2009年第5期30卷 2092-2096,2108页

作者：马伟宣益民韩玉阁南京理工大学热能工程教研室南京210094

针对临近空间飞行器所处独特的空间热环境,对其空间外热流进行了分析,并结合飞行器载荷舱内能源与电子设备的功耗情况及热控要求,在载荷舱的散热措施中对辐射、对流两种热量传递方式的散热效果进行了分析和对比。结果表明:在临近空间飞... 详细信息

针对临近空间飞行器所处独特的空间热环境,对其空间外热流进行了分析,并结合飞行器载荷舱内能源与电子设备的功耗情况及热控要求,在载荷舱的散热措施中对辐射、对流两种热量传递方式的散热效果进行了分析和对比。结果表明:在临近空间飞行器所处的独特的空间热环境下,强制对流换热效果明显大于辐射换热,且在相同的热载荷工况下,对流散热系统的设备重量要远小于辐射散热系统的设备重量,对流散热系统受空间热环境的周期性变化影响较小,系统较为稳定。

关键词：临近空间飞行器载荷舱热控辐射对流

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临近空间飞行器市场前景广阔 A05

临近空间飞行器市场前景广阔