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“吉林一号”宽幅01B卫星GNSS-R数据风速反演研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 56-67页

作者：王峰李建强杨东凯郑琦李峰辉北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京航空航天大学宇航学院北京100191 上海航天技术研究院上海201109 上海埃依斯航天科技有限公司上海201109 天津云遥宇航科技有限公司天津300000

为了初步分析和评估“吉林一号”宽幅01B卫星全球导航卫星系统反射(global navigation satellite systemreflectometry,GNSS-R)测量数据反演海面风速的有效性和可用性,建立未标定时延多普勒相关功率峰值信噪比、归一化时延波形前沿斜率... 详细信息

为了初步分析和评估“吉林一号”宽幅01B卫星全球导航卫星系统反射(global navigation satellite systemreflectometry,GNSS-R)测量数据反演海面风速的有效性和可用性,建立未标定时延多普勒相关功率峰值信噪比、归一化时延波形前沿斜率和后沿斜率反演海面风速的模型,得到了反演模型反演风速与ECMWF(European Centre for MediumRange Weather Forecasts)风速的均方根误差。当无严格数据质量控制和数据定标时,时延-多普勒图(delay-Doppler map,DDM)的峰值信噪比、时延波形前沿和后沿斜率的反演风速的均方根误差分别为3.22 m/s、3.67 m/s和3.49 m/s。当控制信噪比大于-6 dB时,DDM峰值信噪比反演的风速的均方根误差满足低风速反演精度2 m/s的需求,但数据量下降为无严格数据质量控制的78.11%;对于前沿和后沿斜率,当信噪比大于-3 dB时,均方根误差小于2 m/s,数据量下降至53.74%。结果表明“,吉林一号”宽幅01B卫星的GNSS-R数据可用于海面风速的测量。

关键词： “吉林一号”宽幅01B卫星星载GNSS-R 海面风速反演时延-多普勒图

融合载体动力学特征的智能多源自主导航方法研究

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宇航学报 2024年第4期45卷 550-559页

作者：王巍孟凡琛徐小明初未萌吴志刚中国航天科技集团有限公司北京100048 北京航天控制仪器研究所北京100039 中山大学航空航天学院深圳518107

多源自主导航系统技术是新一代国家综合定位、导航与授时(PNT)体系下终端用户的重要技术发展方向。面向新一代健壮性综合PNT体系跨场景的导航任务,多源自主导航系统面临着智能化的迫切需求。针对复杂导航行为决策可信性问题,提出了融合... 详细信息

多源自主导航系统技术是新一代国家综合定位、导航与授时(PNT)体系下终端用户的重要技术发展方向。面向新一代健壮性综合PNT体系跨场景的导航任务,多源自主导航系统面临着智能化的迫切需求。针对复杂导航行为决策可信性问题,提出了融合载体动力学特征的智能多源自主导航基本概念,归纳了其实践中面临的主要科学问题,系统阐述了深度融合载体动力学特征与人工智能方法的多源自主导航理论框架与方法内涵,为智能多源自主导航系统的理论、方法及应用提供支撑。

关键词：国家综合PNT体系多源自主导航载体动力学特征可信性智能决策

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设计和科技将成为中国汽车的标签

设计 2024年第6期37卷 92-99页

作者：王选政(采访) 李杰(采访) 王谭不详广东汇天航空航天科技有限公司(小鹏汇天) 小鹏汽车造型中心

《设计》:请结合您的教育背景、从业经历、兴趣爱好谈谈为什么从事汽车设计。王谭:我在国外学习工业设计的交通工具方向,回国之后先创业做了设计公司,后为了梦想和对创新的追求,做了飞行器行业,所以说,我首先做的交通工具是飞行器。后... 详细信息

《设计》:请结合您的教育背景、从业经历、兴趣爱好谈谈为什么从事汽车设计。王谭:我在国外学习工业设计的交通工具方向,回国之后先创业做了设计公司,后为了梦想和对创新的追求,做了飞行器行业,所以说,我首先做的交通工具是飞行器。后来何小鹏找我一起来做小鹏汽车,就开始做汽车设计。我的爱好非常广泛,最大的爱好有两个,一个是飞直升机,另一个是音乐。我觉得无论是身体还是灵魂,总要有一个自由的释放。我喜欢前瞻、前卫的设计风格,这让人很兴奋。

关键词：从业经历国外学习交通工具创业汽车兴趣爱好设计风格

面向城市空中交通的电动飞行汽车关键性能指标分析

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机械工程学报 2024年

作者：刘文学侯聪杨亚联陈智航韩杰胡晓松广州汇天航空航天科技有限公司重庆大学机械与运载工程学院重庆大学机械传动国家重点实验室

深入理解并研究城市空中交通(Urban air mobility, UAM)场景下电动飞行汽车的飞行动力学及关键性能，对于研发和升级航空动力电池系统具有重要意义。首先，从概念和动力学模型两方面详细综述了当前七种典型的电动飞行汽车；然后，系统... 详细信息

深入理解并研究城市空中交通(Urban air mobility, UAM)场景下电动飞行汽车的飞行动力学及关键性能，对于研发和升级航空动力电池系统具有重要意义。首先，从概念和动力学模型两方面详细综述了当前七种典型的电动飞行汽车；然后，系统研究了UAM场景下的电动飞行汽车关键性能指标，包括航程、有效载重、巡航速度、能量效率、功率保持率、经济性、环境影响及安全性，并与常见地面车辆进行对比研究，进一步从动力电池系统角度阐述了提升上述关键性能指标的有效措施。研究结果表明，对于60 km的点对点通勤，电动飞行汽车相比电动乘用车能够节省约75 min。各类飞行汽车在满载满航程条件下的能量效率均分布于地面车辆区间，特别是倾转旋翼、倾转机翼、可停转机翼以及倾转涵道型飞行汽车具有与电动乘用车相当的能量效率。在电动飞行汽车起飞和着陆阶段，电池会经历超过5C的峰值电流并在电池系统侧产生约10%的功率损耗，而电动乘用车电池仅损耗约4%，考虑循环老化后电池功率损耗将会加剧。长远来看，固定翼飞行汽车在航程、有效载重和能量效率等方面具有显著优势，是未来城市空中巴士和末端配送等典型UAM应用场景的理想选择。

关键词：城市空中交通电动飞行汽车动力电池系统关键性能指标

喷注位置对多组分燃料超燃冲压发动机燃烧的影响

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航空动力学报 2024年第5期39卷 25-35页

作者：滑远帆李世鹏王宁飞于文浩马源辰北京理工大学宇航学院北京100081 中国航天科技集团有限公司北京航天动力研究所北京100076 沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136

为研究含铝高能量密度碳氢燃料在超燃冲压发动机中的燃烧组织细节,使用离散相模型(DPM)和简化反应机理对不同燃料喷注位置下燃烧流动过程进行了数值模拟。结果表明:使用七喷注器从上壁面进行燃料喷注时,出口截面处温度场形成了以近上壁... 详细信息

为研究含铝高能量密度碳氢燃料在超燃冲压发动机中的燃烧组织细节,使用离散相模型(DPM)和简化反应机理对不同燃料喷注位置下燃烧流动过程进行了数值模拟。结果表明:使用七喷注器从上壁面进行燃料喷注时,出口截面处温度场形成了以近上壁面轴线为中心低温-升至最高温-降至较低温度的分布特征,氧浓度在中心处的含量也较低,这都将影响燃烧反应的进程。在研究工况下随着喷注器与燃烧室入口距离增大,燃料比冲呈先增大后减小的变化趋势,在研究工况中实现燃料最大比冲11092 m/s,可以通过改变燃料从上壁面喷入燃烧室的喷注位置和优化喷注器布局等提升燃烧室性能,优化后最大比冲提升了12.68%。

关键词：多组分燃料超燃冲压发动机喷注位置燃烧性能喷注布局优化

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近地场景下爆炸型烟雾弹结构仿真方法

兵工学报 2024年

作者：闫鹏温荣臻盛庆红王博李俊中国航天科技集团有限公司系统工程部南京航空航天大学航天学院

爆炸型烟雾弹在反制红外武器，保护高价值军事目标方面具有重要意义。目前绝大多数的烟雾仿真模型未考虑到爆炸的矢量信息和近地粒子扩散效果，在壁面效应与空气湍流现象显著的近地场景下对爆炸型烟雾仿真的真实性较低。针对现有方法在... 详细信息

爆炸型烟雾弹在反制红外武器，保护高价值军事目标方面具有重要意义。目前绝大多数的烟雾仿真模型未考虑到爆炸的矢量信息和近地粒子扩散效果，在壁面效应与空气湍流现象显著的近地场景下对爆炸型烟雾仿真的真实性较低。针对现有方法在近地场景下对爆炸型烟雾弹仿真精度差的问题，提出一种近地场景下的爆炸型烟雾弹结构模型仿真方法。该方法利用粒子位置信息代替粒子模型的生命周期；以高斯烟团模型为基础，构建了基于爆弹方向和壁面效应的近地烟雾爆炸模型，以提高对近地烟雾弹爆炸场景仿真的精确性。在仿真的图像上采用结构相似度（Structural Similarity，SSIM）分析，经过最佳参数选取实验后，SSIM值达到0.944 3，标准差为±0.000 5。对比粒子系统-高斯烟团模型、椭球爆炸模型和爆炸型烟雾弹模型，分别高出0.011 2和0.132 9和0.006 3。实验结果对比表明，该模型在烟雾仿真中具有明确的方向信息，对烟雾湍流和壁面效应的细节表达能力更强，对近地烟雾弹爆炸场景的仿真具有更高的精确性。

关键词：爆炸型烟雾弹烟雾仿真粒子系统高斯烟团模型向量法

星下点观测的星载卫星导航反射信号海面风矢量极大似然估计

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1418-1427页

作者：王峰李建强张国栋张琦杨东凯北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京航空航天大学宇航学院北京100191 上海航天技术研究院上海201109 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 上海埃依斯航天科技有限公司上海201109

该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量... 详细信息

该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量极大似然估计(MLE)反演算法直接利用两颗及以上导航卫星的星下点非镜向散射信号进行海面风矢量的反演,并提出风矢量搜索算法提高反演效率。通过搭建星载GNSS-R仿真平台验证算法的可行性和评估算法性能。结果表明:所提算法可直接利用非镜向独立观测模式下的多颗导航卫星散射信号反演得到海面风速和风向;多星观测可消除观测几何导致的模糊解从而将海风风向4个模糊解降至2个模糊解,但无法消除海浪谱的对称性导致的海面风向模糊解。在2~25 m/s的风速内,当信噪比(SNR)大于11 dB时,3星观测的风速均方根误差(RMSE)优于2 m/s,风向的均方根误差优于15°。

关键词：全球导航卫星系统反射计极大似然估计海面风矢量遥感

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雷诺数指数与雷诺数比的关系分析与应用

航空动力学报 2024年第7期39卷 116-125页

作者：倪明魏佐君赵晨彦任光明甘晓华南方科技大学工学院力学与航空航天工程系广东深圳518055

雷诺数指数(RNI)与雷诺数比(RNR)作为常用的雷诺数相关问题重要无量纲数广泛地用于航空发动机研发过程中,然而前者多用于工程研制阶段,后者多用于研究初期阶段,两者长期处于应用层级割裂状态.为了厘清RNI与RNR之间的关系,首先用Π定理... 详细信息

雷诺数指数(RNI)与雷诺数比(RNR)作为常用的雷诺数相关问题重要无量纲数广泛地用于航空发动机研发过程中,然而前者多用于工程研制阶段,后者多用于研究初期阶段,两者长期处于应用层级割裂状态.为了厘清RNI与RNR之间的关系,首先用Π定理和无量纲数代数推导两种方法推导出了 RNI,结果揭示了 RNI的物理含义为考虑马赫数修正的RNR,代表了雷诺数强相似性原理;RNR仅基于表速相似,代表了雷诺数弱相似性原理.其次,比较了雷诺数指数与雷诺数比之间的关系,在两者的相对差仅为温度的函数,在工况温度比处于0.94~1.06的范围时,RNI与RNR两者相差±3%以内,认为两者可以互换;因为工况间温度比差距过大目前以RNR为自变量的雷诺数修正公式在实际使用中误差过大的原因之一.最后,给出了一种基于RNI为1.0、保证雷诺数强相似性的冷热态工作点模化方法,作为RNI的应用范例,并给出了两组冷热态换算结果,计算得到冷热态工况的Π函数是一致的,因此可以认为冷热态模化满足相似性原理.分析并解释了 RNI与RNR的关系,可作为航空发动机研制各阶段中雷诺数相关问题无量纲参数选取的依据.

关键词：雷诺数指数雷诺数比相似性模化冷热态模化

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基于充气薄膜的可展开帆板结构设计

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 30-39页

作者：张元勋徐莉萍张晓敏黄镐重庆大学航空航天学院重庆400030 北京紫微宇通科技有限公司北京100080

充气薄膜结构具有质量轻、收纳比高的优势。通过理论分析及实验验证的方法,得到了充气薄膜管承载力矩与充气内压、管道内径、展开程度之间的映射关系。进一步通过“厚度包边”法处理二级展开帆板的厚度问题,设计了转动锁定、转动-滑移... 详细信息

充气薄膜结构具有质量轻、收纳比高的优势。通过理论分析及实验验证的方法,得到了充气薄膜管承载力矩与充气内压、管道内径、展开程度之间的映射关系。进一步通过“厚度包边”法处理二级展开帆板的厚度问题,设计了转动锁定、转动-滑移锁定、搭接锁定连接结构,提出薄膜管驱动的二级可展开矩形帆板、圆形帆板以及百叶窗式矩形帆板三种大尺度可展开帆板结构形式,并进行展开状态的模态仿真,对比其模态振型。本设计可为大尺度充气可展开结构形式提供参考。

关键词：薄膜展开承载力矩展开锁定折展机构