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推进技术 2000年第2期21卷 1-5页

作者：程谋森张育林姜春林谢伦娅熊玫国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对某一具有工程背景的卫星推进系统 ,建立了一个包括抽真空设备的实验模拟系统 ,以水为介质进行真空充填过程实验研究 ,结果表明充填过程中存在较强水击 ;利用数学模型对实验室系统充填过程进行仿真 ,计算结果与实验测量值吻合。

关键词：航天器推进系统非定常流水冲击动态特性

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航天器推进系统模块化建模方法

国防科技大学学报 2012年第4期34卷 28-32页

作者：晏政刘泽军程玉强吴建军国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim。模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑... 详细信息

为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim。模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑了系统各组件与环境的换热。对某型轨控发动机的变轨过程进行了仿真,UPSSim能准确模拟该发动机变轨过程中系统参数的变化,计算结果与设计性能参数、飞行遥测数据吻合较好。仿真结果表明,本文所采用的模块化建模与仿真方法适用于复杂管网的建模,在航天器推进系统仿真建模与仿真领域具有较好的应用前景。

关键词：航天器推进系统系统动力学模块化建模 AMESim

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航天器推进系统气液路故障仿真

国防科技大学学报 2017年第2期39卷 32-41页

作者：聂侥程玉强吴建军国防科技大学航天科学与工程学院湖南长沙410073

为了研究和分析航天器推进系统气液路故障的发展变化规律及对整个推进系统性能的影响,在某挤压式航天器推进系统仿真模型的基础上,分别采用Realizable k-ε湍流模型和一维可压缩流模型对气路泄漏和堵塞故障进行动态仿真,采用一维不可压... 详细信息

为了研究和分析航天器推进系统气液路故障的发展变化规律及对整个推进系统性能的影响,在某挤压式航天器推进系统仿真模型的基础上,分别采用Realizable k-ε湍流模型和一维可压缩流模型对气路泄漏和堵塞故障进行动态仿真,采用一维不可压瞬变管流模型与变流量系数模型对液路泄漏和堵塞故障进行仿真分析。仿真结果表明:推进系统增压气路堵塞和泄漏故障,会导致增压不足,使推进剂供应管路压强下降;推进剂供应管路堵塞故障和泄漏故障会导致混合比偏离设计值,使推进系统性能降低。两类故障都会引起推力不足,致使系统性能降低。两者的不同之处在于:堵塞故障下,故障组件上游压强高于额定工况,推进剂消耗低于额定工况;泄漏故障下,故障组件上游压强低于额定工况,推进剂消耗高于额定工况。

关键词：航天器推进系统增压气路推进剂供应管路故障仿真故障特性

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航天器推进系统水击及其抑制方法

航空动力学报 2012年第9期27卷 2028-2034页

作者：晏政彭小辉程玉强吴建军国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073

针对航天器推进系统充填和关机过程水击这一动力学问题,基于已建立的航天器推进系统仿真模型,开展了某型推进系统的仿真研究,并重点分析了节流孔、弯管对推进剂供应管路水击的抑制作用.研究结果表明:①在推进系统充填和关机过程中,其不... 详细信息

针对航天器推进系统充填和关机过程水击这一动力学问题,基于已建立的航天器推进系统仿真模型,开展了某型推进系统的仿真研究,并重点分析了节流孔、弯管对推进剂供应管路水击的抑制作用.研究结果表明:①在推进系统充填和关机过程中,其不同位置均出现了明显的水击现象,充填过程水击频率较低,而关机过程水击频率较高,关机过程的水击峰值压力显著高于充填过程;②节流孔可显著削弱充填过程中的压力和流量振荡,关机过程的水击需要由较小的节流孔才能有效抑制;③弯管可明显削弱充填过程中的压力和流量振荡,对流量振荡的抑制效果尤为显著,但弯管对关机过程水击的抑制效果不明显.

关键词：航天器推进系统系统动力学动态特性数值仿真水击水击抑制

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航天器推进系统漏率测试不确定度评定

真空科学与技术学报 2020年第7期40卷 625-629页

作者：李宏宇张静彭光东韩洋张世一陈丽上海卫星装备研究所上海200240

基于常压氦质谱累积检漏,提出了航天器推进系统漏率测试不确定度评定方法,建立了一元一次线性数学模型,运用最小二乘法理论对比分析了氦气累积过程和漏率标定过程的A类和B类不确定度计算结果,试验验证检漏不确定度评定的影响因素,认为... 详细信息

基于常压氦质谱累积检漏,提出了航天器推进系统漏率测试不确定度评定方法,建立了一元一次线性数学模型,运用最小二乘法理论对比分析了氦气累积过程和漏率标定过程的A类和B类不确定度计算结果,试验验证检漏不确定度评定的影响因素,认为氦气累积过程B类不确定度对航天器推进系统漏率测试结果的不确定度评定影响较大,而B类不确定度主要来源于检测仪器的固有测试误差,同时总结了检漏仪测试数据变化量与漏率测试不确定度的关系,为提高航天器推进系统漏率计算结果精准性指明了方向。

关键词：氦质谱检漏不确定度评定漏率标定航天器推进系统

一种基于解析冗余关系的半定性故障隔离方法在航天器推进系统中的应用

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国防科技大学学报 2012年第6期34卷 104-110页

作者：彭小辉晏政李艳军吴建军国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对航天器推进系统的时变特性以及随机因素给故障隔离带来的困难,提出了基于Z-检验分析和解析冗余关系相结合的半定性故障隔离方法。基于状态空间转换的思想,运用基于系统诊断键合图模型建立的解析冗余关系挖掘系统时不变的结构特征空... 详细信息

针对航天器推进系统的时变特性以及随机因素给故障隔离带来的困难,提出了基于Z-检验分析和解析冗余关系相结合的半定性故障隔离方法。基于状态空间转换的思想,运用基于系统诊断键合图模型建立的解析冗余关系挖掘系统时不变的结构特征空间信息,并对解析冗余关系残差进行趋势分析获取时不变、具有残差变化方向的故障特征矩阵,针对存在随机因素对残差定性化的影响,利用了Z-检验分析对残差进行定性化获取观察特征,通过观测特征与故障特征的比较进行系统故障隔离。将该方法应用于推进系统的故障隔离中,结果证明了该方法能有效避免获取推进系统时变诊断准则以及来自系统建模和参数测量等随机因素的干扰,提高了推进系统故障隔离的鲁棒性。

关键词：航天器推进系统故障隔离时不变结构特征 Z-检验解析冗余关系

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航天器推进系统动态特性数值仿真与分析

航天器推进系统动态特性数值仿真与分析

作者：王申国防科学技术大学

学位级别：硕士

本文以某航天器推进系统的地面实验系统为研究对象,依据模块化建模与仿真的思想,建立了系统主要组件的动力学模型及系统仿真模型,对系统的动态特性和故障特性进行了仿真与分析。论文主要的研究内容如下: 建立了航天器推进系统主要组件... 详细信息

本文以某航天器推进系统的地面实验系统为研究对象,依据模块化建模与仿真的思想,建立了系统主要组件的动力学模型及系统仿真模型,对系统的动态特性和故障特性进行了仿真与分析。论文主要的研究内容如下: 建立了航天器推进系统主要组件的动力学模型;对模块化建模与仿真的方法进行了研究,提出了组件模块—系统模块—求解器模块三层仿真框架,该仿真框架对于系统动态特性仿真具有一定的通用性。基于已建立的组件模型和所提出的仿真框架,对系统的动态过程进行了建模与仿真,重点研究了电磁阀开阀响应时间、开阀时序、关阀响应时间及燃烧效率、脉冲模式、推力器耦合工作等对系统动态特性的影响。在仿真计算及理论分析的基础上,提出了多管路协调分段原则,探讨了系统仿真积分步长的约束条件。对航天器推进系统三种较常见的故障:贮箱压力故障、推进剂泄漏故障和推进剂管路堵塞故障进行了仿真计算,分析得到了三种故障的定性特征。本文的数值仿真结果和分析得到的结论与理论分析及工程应用经验相一致,对推进系统的设计、改进具有一定的参考价值,也为进行推进系统的故障检测与诊断奠定了良好的基础。

关键词：航天器推进系统动力学模型模块化建模与仿真动态特性故障特性

航天器推进系统基于有向图的故障诊断方法研究

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航天器推进系统基于有向图的故障诊断方法研究

作者：晏政国防科学技术大学

学位级别：硕士

本文以双组元统一推进系统为研究对象,围绕系统故障模式、SDG定性建模与分析方法、定性推理策略、集成定性定量分析等问题,研究发展了推进系统定性与半定性故障诊断方法。总结分析了航天器推进系统在运行过程中（包括变轨过程和姿... 详细信息

本文以双组元统一推进系统为研究对象,围绕系统故障模式、SDG定性建模与分析方法、定性推理策略、集成定性定量分析等问题,研究发展了推进系统定性与半定性故障诊断方法。总结分析了航天器推进系统在运行过程中（包括变轨过程和姿控过程）的故障模式,并从故障诊断的角度,筛选和归纳了12种主要故障模式。深入研究了符号有向图（Signed Directed Graph,SDG）的建模与分析方法以及基于SDG的诊断策略;在此基础上建立了某双组元统一推进系统和SZ推进舱推进子系统的SDG模型,分别进行了上述两个系统基于SDG模型的定性故障诊断分析。结果表明,定性SDG模型用于故障诊断分析的完备性较好,能够覆盖所有可能的故障源。针对定性SDG方法故障分辨率不高的问题,本文从两个方面发展了集成定量信息的SDG诊断方法:一是附带时间信息的TSDG（Temporal SDG）方法;二是将部件控制方程的分析结果集成到SDG的支路中。SZ推进舱推进子系统的诊断实例表明,集成定量信息的SDG方法可以有效地提高故障诊断的分辨率,较好地解决了故障隔离的问题。本文的研究结果为设计和实现双组元统一推进系统在轨故障诊断与隔离系统奠定了一定的基础,对发展航天器自主管理技术具有一定的参考价值。

关键词：航天器推进系统故障诊断定性诊断符号有向图 TSDG

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航天器推进系统建模与仿真平台软件设计

航天器推进系统建模与仿真平台软件设计

作者：吴栋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航天器推进系统在航天工程中起着举足轻重的作用，它的工作性能和可靠性一直是科研人员研究的热点，数字仿真方法可以有效地解决推进系统设计、试验、性能分析等方面的诸多难题，成为航天器推进系统的研制过程中与工程试验并重的研究方... 详细信息

航天器推进系统在航天工程中起着举足轻重的作用，它的工作性能和可靠性一直是科研人员研究的热点，数字仿真方法可以有效地解决推进系统设计、试验、性能分析等方面的诸多难题，成为航天器推进系统的研制过程中与工程试验并重的研究方法，显著地缩短研发周期并降低研发费用，得到了越来越广泛的应用。本文从工程项目的实际需要出发，把航天器单组元推进系统作为研究对象，用模块化建模仿真的思想和方法建立了推进系统的仿真模块，设计了数据库以存储仿真数据，并开发与“遥测数据管理系统”配套的数据接口和监控界面。首先根据航天器推进系统的典型组成结构，对相关典型组件的模型进行数学分析，提出合适的仿真计算方法，使用MATLAB对单组元推进系统进行建模仿真，通过分析仿真效果图来验证建模仿真方法的效果，为后续软件仿真模块程序的设计奠定必要的基础。针对Microsoft Visual C++平台设计软件的特点，将航天器推进系统的各个典型组件使用C++类的形式来表示，组成推进系统典型组件类库，在此基础上建立某型单组元系统的仿真模型，设计仿真界面，搭建数据库模块存放仿真数据，供故障诊断、数据管理等后续工作所使用。最后根据与“遥测数据管理系统”通讯的项目需求，选择合适的通讯方式，开发基于Socket的数据通讯TCP客户端数据接口，制定带有CRC校验的数据传输协议并在数据接口模块中实现，以及设计将相关遥测数据图形化显示的遥测参数监控界面，供决策人员使用。本文的研究工作中理论研究和实际应用并重，针对工程应用背景较强，涉及到系统仿真、软件开发等多方面的技术，对于开发有相似应用背景的软件具有一定的参考价值和工程指导意义。

关键词：航天器推进系统建模仿真数据库技术数据通讯

航天器推进系统故障诊断专家系统中的若干问题

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航空兵器 2001年第5期8卷 7-10页

作者：张晓梅姜兴渭哈尔滨工业大学航天工程与力学系哈尔滨150001

论述了设计航天器推进系统故障监测与诊断专家系统的重要性和必要性,并从工程观点出发,对设计该系统所涉及到的故障模式分析、特征参数选取、故障诊断专家系统的设计原则等方面提出了若干值得注意的问题和应对策略。

关键词：航天器推进系统故障诊断专家系统故障模式特征参数设计原则