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以军民融合发展为导向的航天园区规划思路——以北京空间飞行器总体设计部怀来产业园为例

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卫星应用 2018年第4期26卷 41-45页

作者：胡勇司永顺李青陈云北京空间飞行器总体设计部

在"军民融合"的国家战略导向下,各大军工集团在全国陆续创建了以军民融合发展为导向的新兴产业园区,从而加大军工与民用的合作的广度和深度。本文以北京空间飞行器总体设计部怀来航天产业园为例,基于建设背景,对园区展开SWOT分析(基于... 详细信息

在"军民融合"的国家战略导向下,各大军工集团在全国陆续创建了以军民融合发展为导向的新兴产业园区,从而加大军工与民用的合作的广度和深度。本文以北京空间飞行器总体设计部怀来航天产业园为例,基于建设背景,对园区展开SWOT分析(基于内外部竞争环境和竞争条件下的态势分析),建议在国家整体发展战略的指导下,国防军工单位未来应坚持军民的良性互动、加深融合度,进一步探索打破部门割裂的有效措施,逐步形成"纵(行业间)横(地区间)"全向发展的产业发展思路,以促进军民融合稳健、快速发展。

关键词：军民融合产业园规划设计

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基于综合变轨的高轨远程自主交会规划方法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2475-2480页

作者：徐广德何晶晶北京空间飞行器总体设计部北京100094

基于近圆偏差线性方程研究了高轨远程交会问题,基于面内三脉冲变轨策略建立了双层非线性规划模型。外层采用粒子群算法对第1个和第2个脉冲纬度幅角进行寻优,对传统固定在远地点或近地点的方法进行改进。在确定第1个和第2个脉冲纬度幅角... 详细信息

基于近圆偏差线性方程研究了高轨远程交会问题,基于面内三脉冲变轨策略建立了双层非线性规划模型。外层采用粒子群算法对第1个和第2个脉冲纬度幅角进行寻优,对传统固定在远地点或近地点的方法进行改进。在确定第1个和第2个脉冲纬度幅角后,内层采用近圆偏差线性方程,快速迭代求解第3个脉冲纬度幅角和3次脉冲的速度增量。仿真结果表明,所提规划方法可用更小的燃料代价在指定时间内到达指定的变轨终端,具有工程应用价值。

关键词：高轨远程交会自主规划近圆偏差线性方程

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地月云网:跨域融合一体的地月空间网络

中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 43-50页

作者：乔梁李承昊王善澎李炯卉刘雷徐勇燕洪成孙哲蕾北京空间飞行器总体设计部北京100094

为了更好地发挥地月空间基础设施对各类用户的服务效能、构建跨域融合一体的地月空间网络,提出了地月云网概念,各星座/设施之间及其内部通过无线链路连接成网,并通过一体化网络协议实现地月空间组网。地月空间组网运行将对传统深空探测... 详细信息

为了更好地发挥地月空间基础设施对各类用户的服务效能、构建跨域融合一体的地月空间网络,提出了地月云网概念,各星座/设施之间及其内部通过无线链路连接成网,并通过一体化网络协议实现地月空间组网。地月空间组网运行将对传统深空探测任务带来颠覆性变革,可以实现全时段测控、高效数据回传、器间任务协同等。然而,地月云网具有高动态、大时延、强异构特点,这给地月空间组网带来了挑战。对地月空间网络发展与特点进行了分析,构建了适应地月空间特征及满足未来深空探测网络节点互联需求的地月云网协议栈,具有一体化、通用化、分层化、智能化、国际化的特点,并对其数据面和控制面设计进行了阐述。同时对未来地月云网协议发展进行了展望,提出了关键技术。

关键词：地月云网跨域融合地月空间网络协议栈

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近月空间星座轨道设计方法

中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 15-29页

作者：陈诗雨倪彦硕彭兢北京空间飞行器总体设计部北京100094

结合未来月球探测任务对中继通信及月面导航的需求,提出一种近月空间星座轨道构型设计方法。首先梳理了中继通信、月面导航、建设及维护成本三个方面的星座设计指标,并应用层次分析法确定了各项指标的权重,给出综合评价指标;充分考虑近... 详细信息

结合未来月球探测任务对中继通信及月面导航的需求,提出一种近月空间星座轨道构型设计方法。首先梳理了中继通信、月面导航、建设及维护成本三个方面的星座设计指标,并应用层次分析法确定了各项指标的权重,给出综合评价指标;充分考虑近月空间轨道资源,分析各类轨道的性质,初步筛选适合部署星座的轨道类型;提出一种近月空间星座建设路线,分三个阶段逐步实现全月的100%四重覆盖;依次设计三个阶段的星座构型,对每个阶段,比较不同的构型方案,选择综合评价指标最优的构型方案。基于上述方法得到了近月空间星座建设方案:第一阶段部署2颗椭圆冻结轨道卫星,可为月球南极极区提供全时对地中继通信;第二阶段部署6颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L2晕轨道卫星,可为月球南极极区提供全时导航定位,并为全月面提供全时对地通信;第三阶段部署4颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L1晕轨道卫星、3颗远距离逆行轨道卫星,可为全月提供全时导航定位。对全月任一点,该星座的几何精度衰减因子小于5的时间至少占72%,可长时间为全月面提供高精度导航定位。相较于现有文献,该近月空间星座设计方法考虑的轨道类型更丰富,星座性能指标更全面,且创新性地提出了分阶段的近月空间星座建设方案。

关键词：近月空间通信导航轨道设计星座构型

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大口径反射镜Bipod支撑结构的装调与检测方法

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 138-148页

作者：李斌高思思王海超陈佳夷陈西陆玉婷北京空间机电研究所北京100086 北京空间飞行器总体设计部北京100094

随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求... 详细信息

随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求也在不断革新。为满足反射镜支撑与减重需求,在1 m及以上口径的反射镜支撑形式中,Bipod结构是较为常见的一种结构形式,不同于传统的框式支撑形式,它在光机结构粘接与结构位置标定需求上都有了巨大变革。为保证Bipod支撑结构下反射镜的装配定位精度和面形变化满足系统指标要求,提出了一种结合多目标空间位置转换和Stewart结构运动反演的大口径反射镜组件装调方法,该方法可在有效保证光机结构粘接点精度的同时,仅依靠反射镜自身支撑结构,实现反射镜与主承力板之间的高精度六维调节,系统装调误差可控制在0.04 mm左右。在遥感相机的实际装调过程中,通过分析主反射镜在系统中的装调误差区间,并以此为标准制定了反射镜Bipod结构的定位、粘接、调整和检测方案,实践结果表明该方法可有效控制反射镜的装配定位精度和面形误差,装调结果能够满足大口径遥感相机的系统成像需求。

关键词：光学工程光学装调多目标空间位置转换 Bipod支撑结构遥感相机

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月面建造机器人现状与展望

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第08期52卷 56-64页

作者：潘博马如奇北京空间飞行器总体设计部

月面建造机器人技术是各类月基驻留系统构建的关键技术，其发展水平及工程应用能力将直接影响月基系统的构建效率与运营质量.本文在对月球探测发展趋势及月球探测机器人发展现状进行简述的基础上，阐述了月面典型空间环境因素对以人为... 详细信息

月面建造机器人技术是各类月基驻留系统构建的关键技术，其发展水平及工程应用能力将直接影响月基系统的构建效率与运营质量.本文在对月球探测发展趋势及月球探测机器人发展现状进行简述的基础上，阐述了月面典型空间环境因素对以人为主的月基系统构建模式的不利影响，从月基驻留系统勘探选址、设施建造、自主运营和科学研究等方面对月面建造机器人的发展必要性进行分析，并对月面建造机器人典型应用场景进行展望；提出了月面建造机器人面临的关键技术及未来发展趋势，为月面建造机器人的后续研究及工程应用提供参考.

关键词：月球探测月基系统月面建造月面机器人多机器人协同

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月球大椭圆太阳同步测控回归冻结轨道设计

航空学报 2024年

作者：孟占峰北京空间飞行器总体设计部

针对我国嫦娥六号月背采样返回任务中继通信的需求，提出了一种全新的月球大椭圆太阳同步测控回归冻结轨道类型以及相应的设计方法。采用von Zeipel正则变换方法，建立了考虑地球三体引力一阶、二阶项和月球J2项的大椭圆环月轨道的平均... 详细信息

针对我国嫦娥六号月背采样返回任务中继通信的需求，提出了一种全新的月球大椭圆太阳同步测控回归冻结轨道类型以及相应的设计方法。采用von Zeipel正则变换方法，建立了考虑地球三体引力一阶、二阶项和月球J2项的大椭圆环月轨道的平均动力学方程。基于平均动力学方程，给出了冻结轨道所需满足的条件和相应的约束方程。在冻结轨道的基础上，进一步提出了太阳同步冻结轨道的条件，揭示了其针对月背采样任务可长期稳定保持与指定采样点的光照条件的独特优点，并解决了中继卫星轨道与嫦娥六号多窗口发射匹配的难题；在近地轨道节点周期概念的基础上，提出了月球轨道的测控回归概念，并建立了相应的约束方程，实现了使命轨道周期与的测控条件重复周期共振，进而长期保持稳定的测控条件。以嫦娥六号中继使命轨道设计为背景，给出了同时满足冻结、太阳同步和测控回归三个条件的月球大椭圆中继轨道设计流程和设计结果。利用真实全摄动模1型对轨道设计结果进行了仿真验证，结果表明：本文给出的中继轨道参数冻结良好，与太阳同步稳定，测控回归精度高，可以完全满足嫦娥六号月背中继任务要求。

关键词：冻结轨道太阳同步测控回归轨道设计中继卫星

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航天器人机交互安全性分析综述

航天器工程 2024年第4期33卷 85-93页

作者：赵健宇王晶燕北京空间飞行器总体设计部北京100094

航天器自身软硬件可靠性水平提高后,人机交互(HMI)失误逐渐成为影响航天器安全性的薄弱环节。文章阐述了开展HMI安全性分析的必要性和重要性;在分析地面操作、遥操作、在轨操作等航天任务安全性特点的基础上,从人因可靠性分析(HRA)方法... 详细信息

航天器自身软硬件可靠性水平提高后,人机交互(HMI)失误逐渐成为影响航天器安全性的薄弱环节。文章阐述了开展HMI安全性分析的必要性和重要性;在分析地面操作、遥操作、在轨操作等航天任务安全性特点的基础上,从人因可靠性分析(HRA)方法、引入HRA的系统安全性分析方法、人为失误基础数据采集3个方面对航天器HMI安全性分析情况进行分析;指出了现有HMI方法不完全适用于多人、长时、舱外任务场景及人为失误基础数据匮乏等不足,并对国内相关研究发展提出了建议,例如研究适用于我国航天器的HMI安全性分析方法、加强人为失误基础数据的采集和处理、开发适配的软件工具等。

关键词：航天器人机交互安全性人因可靠性分析

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载人月面着陆器中途分离模式下降着陆策略优化研究

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载人航天 2024年第4期30卷 501-509页

作者：刘炎东黄震侯振东北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对中途分离模式的载人月面着陆器的下降与着陆过程,提出了减少登月舱推进剂消耗为目标的下降着陆策略优化方法。通过分析下降着陆过程中两舱落点安全约束、应急飞行安全约束以及推进舱推进剂耗尽约束,建立了优化模型,提出了下降着陆... 详细信息

针对中途分离模式的载人月面着陆器的下降与着陆过程,提出了减少登月舱推进剂消耗为目标的下降着陆策略优化方法。通过分析下降着陆过程中两舱落点安全约束、应急飞行安全约束以及推进舱推进剂耗尽约束,建立了优化模型,提出了下降着陆轨迹的设计流程。该方法通过迭代求解最优动力下降初始高度和两舱分离高度,充分利用推进舱剩余推进剂的同时,减少了登月舱推进剂消耗。仿真结果表明:该策略优化方法能够有效节约推进剂,揭示了受安全约束影响时动力下降初始高度与两舱分离高度、登月舱定点软着陆段推进剂消耗之间的关系。

关键词：载人月面着陆器中途分离下降与着陆优化推进剂消耗

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