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变轨期间对接机构对接锁系温度场数值模拟

南京航空航天大学学报 2010年第4期42卷 461-465页

作者：李鹏张崇峰陈宝东柏合民上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108 上海航天技术研究院上海201109

采用节点热网络法,建立了目标飞行器尾部组合系统(发动机组和对接机构)温度场数值模拟的物理、数学模型,明确了关键参数的计算方法,应用隐式R-K法,耦合求解非线性温度微分方程组。着重研究变轨期间对接锁系受高温变轨发动机的热影响。... 详细信息

采用节点热网络法,建立了目标飞行器尾部组合系统(发动机组和对接机构)温度场数值模拟的物理、数学模型,明确了关键参数的计算方法,应用隐式R-K法,耦合求解非线性温度微分方程组。着重研究变轨期间对接锁系受高温变轨发动机的热影响。分析表明,发动机高温热辐射对邻近对接锁系的热影响很大,发动机热影响范围大致在θ±Δθ=(90±30)°和θ±Δ=θ(270±30)°区间,发动机相对安装距离R、变轨起始时刻和工作时间是影响对接锁系温度的重要因素,而发动机安装倾角对对接锁系温度的影响非常小。

关键词：温度场数值模拟对接锁系对接机构目标飞行器变轨

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考虑性能约束的航天器近距离悬停控制

南京信息工程大学学报（自然科学版） 2021年第1期13卷 93-101页

作者：张博翔王理想王辉张彦鑫上海航天技术研究院毫米波遥感技术重点实验室上海201109 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

本文主要研究了考虑预设性能的航天器交会对接中的近距离悬停控制问题.针对追踪航天器近距离悬停控制问题,首先基于追踪航天器的姿轨耦合模型设计了线性滑模控制器实现了近距离悬停任务.在此基础上,为对系统收敛过程中系统状态的暂态性... 详细信息

本文主要研究了考虑预设性能的航天器交会对接中的近距离悬停控制问题.针对追踪航天器近距离悬停控制问题,首先基于追踪航天器的姿轨耦合模型设计了线性滑模控制器实现了近距离悬停任务.在此基础上,为对系统收敛过程中系统状态的暂态性能进行约束,设计了基于预设性能的滑模控制器.同时,为减少系统状态的收敛时间,针对预设性能中的性能函数,采用了一种有限时间收敛的性能函数代替传统的性能函数,并改进了滑模控制器的结构.最后通过仿真进行验证,并对比三种控制策略,结果表明所设计的航天器交会对接预设性能滑模控制律具有理想的控制性能.

关键词：交会对接姿轨耦合控制滑模控制预设性能控制

抗辐照损伤金属基纳米结构材料界面设计及其响应行为的研究进展

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金属学报 2021年第2期57卷 150-170页

作者：刘悦汤鹏正杨昆明沈一鸣吴中光范同祥上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海航天技术研究院上海201109

在高能粒子辐照条件下,金属基结构材料内部会出现不同类型的缺陷,这些辐照诱导缺陷的大规模聚集会造成损伤,降低材料的结构稳定性,从而严重影响结构材料的力学和物理性能。通过材料设计的手段引入界面充当缺陷陷阱,可通过对辐照诱导缺... 详细信息

在高能粒子辐照条件下,金属基结构材料内部会出现不同类型的缺陷,这些辐照诱导缺陷的大规模聚集会造成损伤,降低材料的结构稳定性,从而严重影响结构材料的力学和物理性能。通过材料设计的手段引入界面充当缺陷陷阱,可通过对辐照诱导缺陷的分离、吸收和湮灭,有效减轻材料的辐照损伤。纳米结构材料由于含有高密度界面,其辐照损伤行为的研究于近20年快速发展,且界面能被证实是影响界面调控辐照损伤的重要因素。本文聚焦金属基纳米结构材料,围绕界面设计,详细阐述了低能和高能界面设计下,不同结构类型的界面对辐照损伤的影响及界面响应行为的研究进展,为进一步实现界面结构优化,平衡界面能、界面结构稳定性及良好辐照抗性之间的关系提供理论基础和科学依据。最后,基于前述界面设计的思想,总结了近年来发展的碳/金属界面设计及抗辐照损伤的研究进展,展望了未来先进抗辐照金属基纳米结构材料的设计和发展。

关键词：辐照损伤金属基纳米结构材料界面结构设计界面响应行为碳/金属界面

基于差分吸收光谱技术的大气痕量气体二维观测方法

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物理学报 2015年第16期64卷 292-299页

作者：刘进邹莹司福祺周海金窦科王煜刘文清安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室合肥230031 上海航天技术研究院上海201109

基于差分吸收光谱技术,对大气痕量气体二维观测方法进行研究.对常规多轴差分吸收光谱系统进行改进,使望远镜可指向不同方位角,获取测量点各方位角上的痕量气体信息,从而更直观地了解测量点四周污染气体分布及其演变情况.主要对NO2浓度... 详细信息

基于差分吸收光谱技术,对大气痕量气体二维观测方法进行研究.对常规多轴差分吸收光谱系统进行改进,使望远镜可指向不同方位角,获取测量点各方位角上的痕量气体信息,从而更直观地了解测量点四周污染气体分布及其演变情况.主要对NO2浓度分布进行了研究,同时获取了不同方位角上的O4斜柱浓度;采用辐射传输模型模拟计算O4斜柱浓度并与实测数据对比,结果表明二者具有高度相关性,验证了大气中O4分布的稳定性;基于实测O4数据提取光路信息,结合辐射传输模型对NO2和O4因廓线不同造成的散射路径差异进行修正,将NO2斜柱浓度进一步转化为体积混合比,获得了不同方位角上NO2浓度分布图.将计算结果与长光程差分吸收光谱技术数据进行对比,结果表明二者具有较好的一致性.

关键词：二维观测 NO2 O4 体积混合比

低照度小样本限制下的失效卫星相对位姿估计与优化

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航空学报 2021年第4期42卷 540-551页

作者：刘付成牟金震刘宗明韩飞李爽上海航天技术研究院上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109 南京航空航天大学航天学院南京210016

低照度图像信息受损严重,会导致失效卫星的位姿估计精度和鲁棒性降低。基于此,提出了无监督生成式对抗网络低照度图像增强模型。生成器以U-Net网络为基础,并设计密集残差连接结构。判别器设计为全局-局部的双辨别器结构,由传统的单一标... 详细信息

低照度图像信息受损严重,会导致失效卫星的位姿估计精度和鲁棒性降低。基于此,提出了无监督生成式对抗网络低照度图像增强模型。生成器以U-Net网络为基础,并设计密集残差连接结构。判别器设计为全局-局部的双辨别器结构,由传统的单一标量扩展为多标量判别。在小样本的条件下,基于进化训练与并行训练方式改进基于SinGAN的数据增广方法。最后,在基于ORB-SLAM位姿初始化的基础上,建立特征信息的局部地图,克服位姿估计对参考帧的依赖;通过关键帧ROI的稠密匹配,建立关于平面法向量和单目相机安装高度的非线性优化模型求解尺度因子;通过闭环检测后的相似性变换,构建关键帧集合的联合位姿图优化方程,实现对位姿矩阵的全局校正。实验结果表明:测量稳定后,低照度图像的姿态角误差最大值为4°,而图像增强后的姿态角误差最大为0.5°;对于以角速度20°/s运动的失效卫星旋转5周,相对静止下的跟踪测量为5周,1m水平方向机动下的跟踪测量为4.5周。可以满足失效卫星相对姿态测量的任务需求。

关键词：失效卫星旋转目标生成式对抗网络低照度图像增强小样本相对位姿估计

机载L波段主被动一体化微波探测仪辐射计定标

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遥感学报 2021年第4期25卷 918-928页

作者：孙彦龙赵天杰李恩晨栾英宏万国愚徐红新赵锋姚崇斌吕利清胡路耿德源上海航天电子技术研究所上海201109 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 上海航天技术研究院上海201109

遥感试验是进行遥感原理的验证、遥感模型与反演方法的发展、遥感产品的真实性检验,推动卫星计划的论证实施及其观测在地球系统科学中应用的重要途径。在闪电河流域水循环与能量平衡遥感综合试验中,利用机载L波段主被动一体化微波探测... 详细信息

遥感试验是进行遥感原理的验证、遥感模型与反演方法的发展、遥感产品的真实性检验,推动卫星计划的论证实施及其观测在地球系统科学中应用的重要途径。在闪电河流域水循环与能量平衡遥感综合试验中,利用机载L波段主被动一体化微波探测仪开展了以土壤水分为首要目标的大型航空遥感试验。其中,被动探测部分即微波辐射计采用微带天线,辅以机械扫描方式进行多角度成像观测。为有效支撑微波辐射计数据的处理及定量反演,必须对机载微波辐射计进行实时定标,本文采用分步定标法进行辐射亮温的定标,即在实验室对定标链路中的噪声源进行定标,得出对应的辐射亮温;飞行试验中,利用该两个参考点得到辐射计输出电压和亮温的关系,同时选取试验区域附近的水体作为外定标参考点,进行定标方程的修正。结果表明,机载辐射亮温与地面参考点(草地)模拟亮温比较吻合,二者对比结果显示均方根误差最小为0.93 K(2018-09-26,H极化),无偏均方根误差最小为0.96 K(2018-09-24,V极化),有效支撑了国产L波段微波辐射计相关卫星计划的论证以及后续的定量反演与降尺度等相关研究工作的开展。

关键词：遥感主被动一体化微波探测仪机载综合试验机载微波辐射计定标

星载痕量气体差分吸收光谱仪非均匀性校正研究（英文）

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光谱学与光谱分析 2015年第9期35卷 2578-2582页

作者：赵敏杰邹莹司福祺陆亦怀王煜汪世美周海金曾议刘文清中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 上海航天技术研究院上海201109

星载痕量气体差分吸收光谱仪是一种大视场天底观测方式的成像光谱仪,采用面阵CCD探测器。在成像光谱仪空间维的每列探测像元存在响应非均匀性,会在观测的遥感数据中引入仪器相关的高频光谱结构。星载痕量气体差分吸收光谱仪的像元响应... 详细信息

星载痕量气体差分吸收光谱仪是一种大视场天底观测方式的成像光谱仪,采用面阵CCD探测器。在成像光谱仪空间维的每列探测像元存在响应非均匀性,会在观测的遥感数据中引入仪器相关的高频光谱结构。星载痕量气体差分吸收光谱仪的像元响应非均匀性的校正需要考虑两个因素:光谱弯曲效应和大视场。基于此,提出来一种像元响应非均匀性校正方法。结果表明,光谱图像的光谱弯曲和像元响应的非均匀性得到了有效的校正,去除了光谱图像中的高频光谱结构。

关键词：光谱弯曲 PRNU 图像处理

基于BRDF测量的Schlick模型改进方法研究

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西北工业大学学报 2018年第6期36卷 1069-1075页

作者：杨尧马万超王哲张凯苗锡奎西北工业大学航天学院陕西西安710072 上海航天技术研究院上海210009 光电对抗测试评估技术重点实验室河南洛阳471003

在红外场景仿真中Schlick模型是常用的双向反射分布函数(BRDF)模型,通过BRDF测量试验与Schlick模型计算结果比较发现该模型在出射天顶角小于入射天顶角时能够较好地与实际输出吻合,但是当出射天顶角大于入射天顶角一定角度的情况下,其... 详细信息

在红外场景仿真中Schlick模型是常用的双向反射分布函数(BRDF)模型,通过BRDF测量试验与Schlick模型计算结果比较发现该模型在出射天顶角小于入射天顶角时能够较好地与实际输出吻合,但是当出射天顶角大于入射天顶角一定角度的情况下,其函数值输出会随着出射天顶角的增大而逐渐增大,与实际现象不一致,为此,提出了一种新的Schlick改进模型,基于朗伯反射原理设计了一种余弦补偿函数,当出射天顶角大于入射天顶角时该函数与原Schlick模型结合,能够更好地表现大出射天顶角时的光照反射效果,通过与实验数据对比,表明改进后的Schlick模型与实验结果吻合,并针对两种飞机模型开展光照渲染效果对比,结果表明基于改进后的Schlick模型生成的光照渲染效果优于原Schlick模型生成的渲染效果。

关键词：双向反射分布函数 Schlick模型红外场景仿真图像渲染

基于SEM的FPGA抗单粒子翻转技术研究及验证

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原子能科学技术 2022年第4期56卷 742-748页

作者：孙逸帆白亮双小川田文波游红俊上海航天电子技术研究所上海201109 上海航天智能计算技术重点实验室上海201109

随着FPGA片内纠检错技术的发展,Xilinx公司在旗下的SRAM型FPGA上应用了一种名为软错误修复(SEM)的加固技术,大幅提升了配置RAM的单粒子软错误检测和修复效率。但这种片内加固技术本身需要使用一定的逻辑和存储资源,同样也有发生单粒子... 详细信息

随着FPGA片内纠检错技术的发展,Xilinx公司在旗下的SRAM型FPGA上应用了一种名为软错误修复(SEM)的加固技术,大幅提升了配置RAM的单粒子软错误检测和修复效率。但这种片内加固技术本身需要使用一定的逻辑和存储资源,同样也有发生单粒子软错误的风险。本文分析了应用SEM加固技术的必要性和存在的问题,提出一套基于SEM的FPGA抗单粒子翻转解决方案,并给出了在XC7K410T型FPGA上的试验验证结果,验证了加固技术的有效性。

关键词：单粒子翻转 SRAM型FPGA 软错误修复 SEM技术

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