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TM_(011) MPT等离子体和电场特征分析与调谐实验

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物理学报 2025年第1期74卷 218-227页

作者：杨涓孙江宏王雨轩罗凌峰张岩康小录贾晴晴西北工业大学航天学院西安710072 上海空间推进研究所上海200233

微波等离子体推力器(microwave plasma thruster,MPT)属于电热型推力器,其圆柱腔内等离子体过程、微波场分布与TM011模谐振状态是影响性能的重要因素.针对前人研究的可连续调节谐振状态的千瓦级MPT,需要开展结构固定的MPT研究,使其调谐... 详细信息

微波等离子体推力器(microwave plasma thruster,MPT)属于电热型推力器,其圆柱腔内等离子体过程、微波场分布与TM011模谐振状态是影响性能的重要因素.针对前人研究的可连续调节谐振状态的千瓦级MPT,需要开展结构固定的MPT研究,使其调谐过程简单、谐振状态良好,为深入研究奠定基础.本文对结构固定的千瓦级MPT圆柱腔内等离子体过程进行分析,探寻最佳放电条件.计算腔体内TM011模谐振状态下的微波电场和功率密度分布,分析其影响因素.对圆柱腔进行精细调谐实验,研究圆柱腔尺度和微波耦合探针尺度对谐振状态的影响.理论分析和数值计算结果发现489 Pa压强条件下氦气放电消耗功率最低,长径比大于1的圆柱腔内电场分布规律有利于气体放电.调谐实验结果发现长度和半径适中的球形探针使最短圆柱腔TM011谐振状态最佳、谐振频率最接近工作频率2.45 GHz.实验证明该腔体及匹配的探针使微波功率利用率高、氦气易放电,其结构方案具有正确性和可靠性.

关键词：微波等离子体推力器气体放电与等离子体产生微波技术

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某遥感卫星多载荷转动部件动态磁场对卫星磁矩的影响研究

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航天器环境工程 2025年第1期42卷 66-72页

作者：吴卫权撒文彬董房孙晓春张国升吴东周舒上海卫星装备研究所上海200240 上海卫星工程研究所上海201109

卫星多载荷转动部件工作态下,磁性呈多极化形态,产生动态磁场。多个动态磁场叠加后,会导致卫星整器各向磁矩发生周期性变化,即磁矩波动。磁矩波动的振幅取决于各器载转动部件的数量、转动频率、固有磁矩大小以及载荷工作电流。文章以某... 详细信息

卫星多载荷转动部件工作态下,磁性呈多极化形态,产生动态磁场。多个动态磁场叠加后,会导致卫星整器各向磁矩发生周期性变化,即磁矩波动。磁矩波动的振幅取决于各器载转动部件的数量、转动频率、固有磁矩大小以及载荷工作电流。文章以某遥感卫星动态磁场数据为模型,通过测试分析卫星整星及主要转动部件的磁场和磁矩,掌握了卫星及转动部件单机动态磁场的变化规律和特征,揭示了动态磁场导致磁矩波动的原因。研究成果可为类似多转动部件遥感卫星的磁性设计和控制提供参考。

关键词：遥感卫星多载荷转动部件动态磁场磁矩波动测试试验

一种深脱粘装药结构固体火箭发动机初始点火建压过程研究

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推进技术 2025年

作者：占冬至方冰赵志孙振兴张宇东郑庆上海航天动力技术研究所

针对战术导弹武器性能不断提升带来的对固体火箭发动机的轻质高能需求，本文介绍了一种通用于复材和金属燃烧室壳体且装填系数更高的深脱粘装药结构的发动机，但该种发动机在初始点火建压过程中，药柱内孔、药柱包覆套与绝热层之间脱粘... 详细信息

针对战术导弹武器性能不断提升带来的对固体火箭发动机的轻质高能需求，本文介绍了一种通用于复材和金属燃烧室壳体且装填系数更高的深脱粘装药结构的发动机，但该种发动机在初始点火建压过程中，药柱内孔、药柱包覆套与绝热层之间脱粘缝隙内中无法同步建压，导致内孔段药柱内、外表面在点火初期存在承载内外高温燃气压差的极端工况，进而产生装药结构完整性失效引发发动机超压解体的问题。本文针对上述问题，进一步对深脱粘装药结构发动机的初始点火建压过程进行了仿真分析，设计了一种新型测压发动机装置并进行了多轮试验校核，分别在不同点火位置、不同工作温度下对采用深脱粘装药结构的试验发动机初始点火建压过程进行了计算和试验验证分析。发现采用脱粘内孔型药柱结构的发动机在点火后0.1 s时内孔段药柱均会承载最大压差工况，其中工作温度越高、点火位置越远离药柱尾部端面，最大压差值越高。其中在低温工况下，压差平衡时间基本在1 s以内，但在高温工况下，轴向脱粘深度越深，压差平衡时间越长，在距尾部端面300 mm以上区域的内孔段药柱，最大压差工况会持续整个工作过程。

关键词：固体火箭发动机深脱粘装药结构初始点火建压不同步装药结构完整性

干法带药缠绕复合材料壳体药柱结构与承压性能

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复合材料学报 2025年

作者：高志强金书明郑庆杨明林天一许辉上海航天动力技术研究所

基于固体火箭发动机复合材料壳体样机常温地面静止试验与液压爆破试验相同测点应变测试值的普遍差异性，本文研究了药柱模量、药柱尺寸及药型对碳纤维复合材料缠绕结构层的承压特性影响。其中，根据不同药柱状态下壳体样机试验测试结果... 详细信息

基于固体火箭发动机复合材料壳体样机常温地面静止试验与液压爆破试验相同测点应变测试值的普遍差异性，本文研究了药柱模量、药柱尺寸及药型对碳纤维复合材料缠绕结构层的承压特性影响。其中，根据不同药柱状态下壳体样机试验测试结果，结合渐进损伤数值计算分析手段阐述了不同药柱状态下引起壳体表面应变分布大小差异的主要原因，在此基础上对壳体筒段承压特征截面建立弹性层-承压结构层解析模型分析对应的药柱-缠绕结构层特征，对其进行承压结构层应力解析解计算，并结合基于参数化建模的数值计算分析，重点就药柱力学性能、尺寸参数以及包含星形和车轮形等不同结构形式的药柱对缠绕结构层承压特性的影响进行对比分析。研究结果表明：药柱结构形式的不同几乎不会引起复合材料缠绕结构层应力分布形式的改变，但对结构层各位置的应力大小有较大影响，基本表现为随着药量的消耗，药柱分担的载荷减小、结构层所受主应力增大、壳体应变响应值越大。进一步结合解析解计算结果与参数化建模数值计算结果可知：当药柱模量越小，药柱肉厚的改变对缠绕结构层应力响应的影响越小；同样的，药柱肉厚越小，模量变化对缠绕结构层的应力响应影响越小，相较于无药柱壳体，当药柱厚度为壳体半径名义值的20%时，药柱模量从5MPa到25MPa的改变引起缠绕结构层应力响应偏差的变化范围仅1%～1.54%；星形、车轮形药柱的特征长度是影响缠绕结构层应力响应的主导因素，星角数或者轮辐数的改变所引起的缠绕结构层应力差异不到1%。

关键词：干法带药缠绕复合材料壳体地面静止试验渐进损伤分析药柱结构数值-解析分析

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消防车独立乘员室抗顶部冲击能力研究

噪声与振动控制 2025年 179-184+196页

作者：谢梦斌朱义蒋旭东王长伟应急管理部上海消防研究所

以消防车特有的独立乘员室为研究对象，针对其在发生顶部冲击时对结构强度及内部生存空间造成影响的问题，采用软件仿真与强度试验结合的方式，研究其抗冲击能力。建立简化的独立乘员室三维模型，采用ANSYS仿真软件，分别对其顶部侧面... 详细信息

以消防车特有的独立乘员室为研究对象，针对其在发生顶部冲击时对结构强度及内部生存空间造成影响的问题，采用软件仿真与强度试验结合的方式，研究其抗冲击能力。建立简化的独立乘员室三维模型，采用ANSYS仿真软件，分别对其顶部侧面及顶部平面施加静态载荷，模拟计算出独立乘员室的应力及变形量。再按照国家标准《商用车驾驶室乘员保护》中的要求，对该独立乘员室的实物进行动态预加载试验及顶部强度试验，测试该独立乘员室的顶部强度。结果显示独立乘员室蒙皮的装配既对其整体结构承受动态预加载起到抗冲击作用，又对顶部强度起到抗压作用；且骨架结构的加强、内部空间的设计以及座椅的优化布置很有必要。

关键词：振动与波消防车独立乘员室抗冲击顶部强度

数字孪生驱动的卫星太阳翼展开测试仿真与预测方法

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图学学报 2025年

作者：陈瑞启刘晓飞万峰侯鹏沈金屹上海卫星装备研究所

卫星太阳翼在线展开成功与否是影响其服役性能的关键影响因素，而卫星太阳翼地面展开测试是验证机构展开锁定性能和展开指标符合性的关键研制步骤。为解决卫星太阳翼地面展开测试过程数据监控少、仿真精度低、结果难预测的难题，提出了... 详细信息

卫星太阳翼在线展开成功与否是影响其服役性能的关键影响因素，而卫星太阳翼地面展开测试是验证机构展开锁定性能和展开指标符合性的关键研制步骤。为解决卫星太阳翼地面展开测试过程数据监控少、仿真精度低、结果难预测的难题，提出了一种数字孪生驱动的卫星太阳翼地面展开测试仿真与预测方法和体系架构。在典型卫星太阳翼产品、展开地面测试相关工装设备和展开测试单元数字孪生建模的基础上，开展面向卫星太阳翼地面展开测试的多学科联合仿真并输出仿真数据库，结合仿真数据和历史测试数据构建预测模型训练数据集，在此基础上完成卫星太阳翼展开过程预测模型的训练与优化。通过物联网平台实时采集地面展开测试过程关键参数，输入优化后的关键参数预测模型中，实现卫星太阳翼地面展开测试过程中位姿、受力、速度、展开时间等关键参数的快速、准确预测。最终以孪生模型为基础，融合实采、预测数据，实现机构展开过程实时监控和预测结果可视化，支持卫星太阳翼地面展开测试过程智能管控和决策，指导展开工艺优化和现场调整，有效提高展开成功率和效率。通过在卫星展开单元的部署并在典型卫星型号上开展应用验证，典型太阳翼展开时间、位姿等关键参数在线预测准确率大于90%，验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：数字孪生展开测试多学科仿真深度学习过程预测

培育未来产业发展新质生产力的动力机制与对策

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中国科技论坛 2025年第1期 9-14页

作者：陈海鹏金爱民朱悦周荣华上海市科学学研究所上海200031

未来产业是培育发展新质生产力的重要载体,其发展受到技术、市场和治理三重力量的交互作用,在不同发展阶段这三重力量的影响力是动态变化的,核心驱动力是前沿和颠覆性技术创新。当前面临的主要挑战在于新质生产力需要寻找科技创新突破... 详细信息

未来产业是培育发展新质生产力的重要载体,其发展受到技术、市场和治理三重力量的交互作用,在不同发展阶段这三重力量的影响力是动态变化的,核心驱动力是前沿和颠覆性技术创新。当前面临的主要挑战在于新质生产力需要寻找科技创新突破的新路径,新质生产力关系需要破除体制机制的弊端。本文从技术创新驱动、市场需求牵引、治理生态推动三个维度深入分析未来产业的发展动力,并从全链条的技术创新、全场景的应用放大和全生态的政策赋能三个角度提出未来产业的培育对策。

关键词：未来产业新质生产力动力机制

耐心资本与产业金融的耦合机制及赋能新质生产力金融策略

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中州学刊 2025年第2期 30-38页

作者：陆岷峰上海大学上海科技金融研究所上海200444

科技创新与产业发展是推动新质生产力形成的核心动力和重要载体,金融服务是其发展的关键保障。耐心资本凭借自身的资本特性以及产业金融的服务功能,能够较好地契合科技创新与产业发展的金融要求。应构建耐心资本与产业金融的耦合协调机... 详细信息

科技创新与产业发展是推动新质生产力形成的核心动力和重要载体,金融服务是其发展的关键保障。耐心资本凭借自身的资本特性以及产业金融的服务功能,能够较好地契合科技创新与产业发展的金融要求。应构建耐心资本与产业金融的耦合协调机制,结合系统化运行策略,推动科技成果向产业化和生产力转化,形成“科技—产业—金融”的循环生态。要遵循市场规律,提升资本循环与金融活力;结合股债资本优势,强化企业管理赋能;发挥银行主体作用,统筹产业金融与风险防范;把握技术经济关系,增强产融协作有效性;推动金融改革,强化监管与创新生态匹配;搭建数字平台,推进耐心资本与产业金融技术融合。通过充分发挥“资本之道”与“金融之术”的作用,促进新质生产力的全面发展,为经济转型与升级提供强有力的支撑。

关键词：耐心资本产业金融新质生产力科技创新产业发展

基于MIMO雷达成像图序列的切向人体姿态识别方法

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雷达学报(中英文) 2025年第1期14卷 151-167页

作者：丁传威刘芷麟张力赵恒周庆洪弘朱晓华南京理工大学南京210000 上海航天电子技术研究所上海201109

现有的基于雷达传感器的人体动作识别研究主要聚焦于相对雷达径向运动产生的微多普勒特征。当面对非径向,特别是静态姿势或者运动方向与雷达波束中心垂直的切向动作(切向人体姿态)时,传统基于微多普勒的方法无法对径向运动微弱的切向人... 详细信息

现有的基于雷达传感器的人体动作识别研究主要聚焦于相对雷达径向运动产生的微多普勒特征。当面对非径向,特别是静态姿势或者运动方向与雷达波束中心垂直的切向动作(切向人体姿态)时,传统基于微多普勒的方法无法对径向运动微弱的切向人体姿态进行有效表征,导致识别性能大幅下降。为了解决这一问题,该文提出了一种基于多发多收(MIMO)雷达成像图序列的切向人体姿态识别方法,以高质量成像图序列的形式来表征切向姿态的人体轮廓结构及其动态变化,通过提取图像内的空间特征和图序列间的时序特征,实现对切向人体姿态的准确识别。首先,通过恒虚警检测算法(CFAR)定位人体目标所在距离门,接着,利用慢时滑窗将目标动作划分为帧序列,对每帧数据用傅里叶变换和二维Capon算法估计出切向姿态的距离、俯仰角度和方位角度,得到切向姿态的成像图,将各帧成像图按照时序串联起来,构成切向人体姿态成像图序列;然后,提出了一种改进的多域联合自适应阈值去噪算法,抑制环境杂波,增强人体轮廓和结构特征,改善成像质量;最后,采用了一种基于空时注意力模块的卷积长短期记忆网络模型(ST-ConvLSTM),利用ConvLSTM单元来学习切向人体姿态成像图序列中的多维特征,并结合空时注意力模块来强调成像图内的空间特征和图序列间的时序特征。对比实验的分析结果表明,相比于传统方法,该文所提出的方法在8种典型的切向人体姿态的识别中取得了96.9%的准确率,验证了该方法在切向人体姿态识别上的可行性和优越性。

关键词： MIMO雷达切向人体姿态识别成像图序列图像去噪深度学习