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IM公司奥德修斯号月面着陆器任务浅析

宇航学报 2024年第3期45卷 I0001-I0011页

作者：许健王平黄克武王丹赵毓余欢侯振东北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对M公司的Nova-C级月面着陆器奥德修斯号开展了分析,从整器构型、飞行过程、载荷配置、任务评价4个方面进行了介绍,并对此次任务中遇到的故障以及处置措施进行了梳理,剖析了商业航天的特征,最后总结了商业航天运营模式对于我国航天事... 详细信息

针对M公司的Nova-C级月面着陆器奥德修斯号开展了分析,从整器构型、飞行过程、载荷配置、任务评价4个方面进行了介绍,并对此次任务中遇到的故障以及处置措施进行了梳理,剖析了商业航天的特征,最后总结了商业航天运营模式对于我国航天事业发展的启示,以及本次飞行任务中的亮点和故障情况对我国月球探测任务的启示,并给出了几点思考与建议。

关键词：月面着陆器奥德修斯号商业航天载人月球探测

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卫星数字孪生模型多粒度协商修正方法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：伍学谦董云峰李智北京航空航天大学宇航学院北京空间飞行器总体设计部

受不确定性影响，数字孪生模型与真实系统存在误差，需要对其进行修正，定量评估模型的不确定性，作为使用模型时选取的依据。但是卫星数字孪生模型具有多动态、多空间尺度、多物理场耦合的特性，数值求解时会出现微分方程的刚性问题和... 详细信息

受不确定性影响，数字孪生模型与真实系统存在误差，需要对其进行修正，定量评估模型的不确定性，作为使用模型时选取的依据。但是卫星数字孪生模型具有多动态、多空间尺度、多物理场耦合的特性，数值求解时会出现微分方程的刚性问题和偏微分方程的多尺度问题，如果从系统级上对众多遥测参数同时进行修正会造成结果不收敛。提出了一种卫星数字孪生模型的多粒度协商修正框架。通过遥测参数的相关性和频域特征分析对参数进行分组。建立了卫星各子系统和部件不同粒度的模型，按需构建了多粒度数字孪生模型。研究了卫星不同层次组成结构之间的耦合关系，提出了协商修正方法。利用真实在轨遥测数据对框架进行了验证，研究结果表明，本文提出的协商修正方法较未使用的RMSE精度提升了50%以上，修正结果更具备系统性、完备性。

关键词：数字孪生模型修正聚类多粒度建模协商修正

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大型载人航天器数据存储服务系统设计与应用

航天器工程 2024年第3期33卷 9-15页

作者：李耀楠田巍郝维宁刘雷北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京遥测技术研究所北京100076

针对载人航天器数据规模大、多源并发存储、平台安全性要求高、长期在轨运行的特点,文章提出了一种适用于大型载人航天器的数据存储服务系统通用架构。介绍了数据存储服务系统应用的多项关键技术,采用元数据分离方法实现了任意数量和任... 详细信息

针对载人航天器数据规模大、多源并发存储、平台安全性要求高、长期在轨运行的特点,文章提出了一种适用于大型载人航天器的数据存储服务系统通用架构。介绍了数据存储服务系统应用的多项关键技术,采用元数据分离方法实现了任意数量和任意类型关键数据的存储和回放,通过数据同步和电气隔离等设计方法使系统具备在轨维修更换的能力,采用存储空间映射的方法实现对非易失闪烁存储器(FLASH)坏块故障的屏蔽,保证了长期工作时数据存储的高可靠性。提出的数据存储服务系统服务于在轨应用,验证了设计的可行性,可为后续航天器数据存储系统的设计提供参考。

关键词：大型载人航天器数据存储服务系统坏块管理在轨维修性

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卫星遥控指令传输时延测试方法

航天器工程 2024年第4期33卷 144-147页

作者：刘奇吴鸿仁马千里张晓萌崔灿刘加明宋世民北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国空间技术研究院北京100094

地面测试阶段通过发送遥控指令对卫星的功能、性能进行全面验证。其中机构运动、火工品起爆、阀门的开关等测试项目对指令执行时间有严格要求,因此,需要准确测量遥控指令传输时延,精确控制遥控指令执行时间。针对上述问题,提出了一种利... 详细信息

地面测试阶段通过发送遥控指令对卫星的功能、性能进行全面验证。其中机构运动、火工品起爆、阀门的开关等测试项目对指令执行时间有严格要求,因此,需要准确测量遥控指令传输时延,精确控制遥控指令执行时间。针对上述问题,提出了一种利用网络封包分析软件(Wireshark)结合综合基带设备(Cortex)测试遥控指令传输时延的测试方法,分别测量网络通道设备时延和射频通道设备时延,分析了测试误差,该方法操作简单,精度高,可为其他卫星遥控指令传输时延的测量提供参考,具有工程实践意义。

关键词：卫星地面测试地面测试设备遥控指令传输时延时延测试

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月面科研站核反应堆电源系统发展现状

原子能科学技术 2024年

作者：夏彦朱凯博孙韶蕾魏志勇北京空间飞行器总体设计部南京航空航天大学航天学院

伴随着月球科考与开发的全面展开，月面科研站的工程建设已逐渐提上日程，为月面科研站提供可靠、持续、长寿命的电力供应是先决条件。核反应堆电源系统，因适应月球各纬度地区和长昼夜交替条件，具有持续提供高功率输出、高能量密度和... 详细信息

伴随着月球科考与开发的全面展开，月面科研站的工程建设已逐渐提上日程，为月面科研站提供可靠、持续、长寿命的电力供应是先决条件。核反应堆电源系统，因适应月球各纬度地区和长昼夜交替条件，具有持续提供高功率输出、高能量密度和长寿命特点，被视为月面科研站能源系统主电源最有潜力的解决方案。本文首先总结了人类探月历史的演化，紧接着介绍了月面科研站能源系统面临的环境条件以及能源需求，然后介绍了月面核反应堆电源系统的结构和工作原理，并梳理了国内外当前各种月面科研站核反应堆电源系统的概念设计和开发阶段情况，最后对未来月面用核反应堆电源系统的发展前景进行了展望，并针对技术突破和应用需求提出了建议。

关键词：月面科研站核反应堆热电转换系统热排散系统电源管理与分配系统

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太阳系边际探测任务辐射效应综合分析

宇航学报 2024年第2期45卷 295-302页

作者：王颖张熇任德鹏韩承志刘飞标田百义李衍存北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对太阳系边际探测任务中面临的强辐射问题,在太阳系边际鼻尖和尾部两次探测任务中,系统分析了探测器飞行过程中涉及到的空间辐射环境,包括地球辐射环境、太阳宇宙线辐射环境、银河宇宙线辐射环境、木星辐射环境和海王星辐射环境及模... 详细信息

针对太阳系边际探测任务中面临的强辐射问题,在太阳系边际鼻尖和尾部两次探测任务中,系统分析了探测器飞行过程中涉及到的空间辐射环境,包括地球辐射环境、太阳宇宙线辐射环境、银河宇宙线辐射环境、木星辐射环境和海王星辐射环境及模型特点。采用模型仿真给出了屏蔽厚度与辐射剂量关系曲线,结合国外探测数据获得了两次任务遭受的辐射总剂量,估算结果可支持在屏蔽重量代价和探测器抗辐射能力之间进行优化选择。针对空间核电源辐射特性,提出了适用于工程应用的核电源辐射效应分析方法。结合探测任务特点和工程可实现性,对各类辐射效应的综合影响提出了系统级防护策略,为太阳系边际探测的方案设计和任务实施提供了技术支持和参考。

关键词：太阳系边际探测辐射效应综合分析

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应用自适应HP滤波的卫星遥测数据预测方法

航天器工程 2024年第3期33卷 16-23页

作者：李志强李鸿飞秦巍赵琦刘秉昊北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京航空航天大学北京100191

在应用HP(Hodrick-Prescott)滤波的卫星遥测数据预测方法的基础上进一步研究,提出了基于二分法和琴生不等式判别的自适应HP滤波的遥测数据预测方法,有效解决了平滑参数的选择困难。同时,趋势项和波动项预测在应用HP滤波的方法的基础上... 详细信息

在应用HP(Hodrick-Prescott)滤波的卫星遥测数据预测方法的基础上进一步研究,提出了基于二分法和琴生不等式判别的自适应HP滤波的遥测数据预测方法,有效解决了平滑参数的选择困难。同时,趋势项和波动项预测在应用HP滤波的方法的基础上有创新和优化,分别采用了线性预测模型和自回归单整移动平均(ARIMA)模型,有利于有效趋势特征提取和模型参数调整范围的优化。应用文章方法对卫星在轨行波管阳极电压数据进行分析,证实了方法的正确性和有效性。此方法可有效提高预测精度,实现遥测数据中长期预测,在卫星故障诊断和预警方面具有工程应用价值。

关键词：卫星遥测数据自适应HP滤波自回归单整移动平均模型数据预测

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小行星样品密封设计及验证

真空科学与技术学报 2024年第2期44卷 110-114页

作者：王春勇马动涛王名亮王波陆登柏杜永刚兰州空间技术物理研究所兰州730000 北京空间飞行器总体设计部北京100094

中国计划开展探测编号为2016H03的近地小行星并采集样品返回地面,测定小行星样品的物理性质、化学成分与矿物成分,为小行星起源与演化、太阳系的形成与演化过程提供科学依据。针对中国首次近地小行星采样封装任务,设计多种样密封方案,... 详细信息

中国计划开展探测编号为2016H03的近地小行星并采集样品返回地面,测定小行星样品的物理性质、化学成分与矿物成分,为小行星起源与演化、太阳系的形成与演化过程提供科学依据。针对中国首次近地小行星采样封装任务,设计多种样密封方案,综合考虑密封力、密封面样品颗粒污染物防护等因素,采用双弹性体径向密封方案,并开展密封方案验证工作,通过高温、低温及模拟尘埃污染漏率试验,密封漏率优于5×10^(-6)Pa·m^(3)·s^(-1),满足小行星样品密封要求。

关键词：小行星低温硅橡胶样品密封径向密封

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航天器轻型低温多层组件的隔热性能研究

航天器工程 2024年第3期33卷 54-60页

作者：李进周晓云赵啟伟毛俊俊北京空间飞行器总体设计部航天器热控全国重点实验室北京100094

低温多层隔热组件作为重要的航天器热控产品之一,通常用于舱内设备的隔热,以及减少航天器舱板、舱外设备等与外部空间的辐射换热,它在热控分系统产品配套的质量占比也较为可观。随着大型航天器向高性能、高载质比等方向发展,热控产品的... 详细信息

低温多层隔热组件作为重要的航天器热控产品之一,通常用于舱内设备的隔热,以及减少航天器舱板、舱外设备等与外部空间的辐射换热,它在热控分系统产品配套的质量占比也较为可观。随着大型航天器向高性能、高载质比等方向发展,热控产品的减重需求日益突出。针对减重需求所开发的轻型低温多层隔热组件,反射屏采用了双面镀铝聚酯凸纹薄膜,兼顾了反射屏与间隔层的隔热功能,从而实现了结构优化。针对这种新型轻质多层的隔热性能,开展了试验研究,辅助以仿真计算验证,并通过在轨飞行数据进一步验证其有效性。结果表明:在相同的试验条件下,轻质多层的当量辐射率相较于传统多层提高了约30%,质量降低了约35%;适当考虑不确定度,参数取值0.03合理,隔热性能较好,满足大多数航天器使用要求,可作为轻量化的隔热材料在宇航领域广泛推广应用。

关键词：凸纹薄膜有效发射率当量辐射率多层隔热组件