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高马赫数气动热环境数据融合方法与展望

空天技术 2024年第3期2024卷 33-41页

作者：王润刘晋张青青尹琰鑫屈强北京宇航系统工程研究所中国运载火箭技术研究院

介绍了目前高马赫数飞行器气动热研究面临的问题以及研究方法，分析了工程计算、数值模拟和风洞试验等常用评估手段的优劣，并以当前方法的局限性为切入点，引出了机器学习和数据融合方法在气动热领域的应用。汇总了当前气动热领域的数... 详细信息

介绍了目前高马赫数飞行器气动热研究面临的问题以及研究方法，分析了工程计算、数值模拟和风洞试验等常用评估手段的优劣，并以当前方法的局限性为切入点，引出了机器学习和数据融合方法在气动热领域的应用。汇总了当前气动热领域的数据融合研究成果，将应用方向大致分为湍流模型优化、气动热快速评估、不确定度辨识和天地相关性研究三类。虽然目前气动热领域的数据融合仍处于探索阶段，但是鉴于气动热设计过程中产生了大量的多源数据，为数据融合的发展提供了广阔的应用空间。将气动热环境设计与数据融合方法相结合，既有助于提升数据库计算效率，也可以归纳并发掘新的机理，推进气动专业领域发展。

关键词：高马赫数气动热机器学习数据融合飞行器

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室内场景亚太赫兹信道测量与混合信道建模

通信学报 2024年

作者：王洋周雪郑相全廖希周贤蓉陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院军事科学院系统工程研究院

针对当前准确定性信道模型不能准确地描述室内场景亚太赫兹信道特性的问题，提出一种基于准确定性的亚太赫兹混合信道建模模型。首先，基于亚太赫兹信道多径稀疏簇特性，利用镜像法追踪视距径和低阶反射径建模确定性部分。其次，结合220... 详细信息

针对当前准确定性信道模型不能准确地描述室内场景亚太赫兹信道特性的问题，提出一种基于准确定性的亚太赫兹混合信道建模模型。首先，基于亚太赫兹信道多径稀疏簇特性，利用镜像法追踪视距径和低阶反射径建模确定性部分。其次，结合220 GHz室内大厅及132 GHz走廊场景测量数据，利用扩展的SV模型分别统计确定簇和随机簇内的散射径，对数正态分布描述簇内多径数分布，完成随机性部分建模。确定性信道冲激响应hD和随机性信道冲激响应hS相加获得混合信道冲激响应h。最后，通过科尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫检验混合模型准确性，以及与扩展的SV模型小尺度参数的均方根误差和结构相似性比较验证混合模型的有效性，结果表明，所提出的模型能够准确有效地描述亚太赫兹信道特性。

关键词：亚太赫兹信道混合信道建模信道测量信道特性

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深度过冷循环低温推进剂贮箱温场特性分析

航空动力学报 2024年第8期39卷 137-144页

作者：张亮汪彬李杨李超沙赵明罗云王文上海航天技术研究院上海宇航系统工程研究所上海201109 上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

以某型号火箭液氧贮箱为例,对液氧在深度过冷循环过程中贮箱的降温特性进行仿真计算。以液氮为模拟工质,搭建低温推进剂过冷循环原理性缩比试验系统,通过实验数据验证数值模型的准确性。仿真分析了过冷循环流量及回流形式对贮箱降温速... 详细信息

以某型号火箭液氧贮箱为例,对液氧在深度过冷循环过程中贮箱的降温特性进行仿真计算。以液氮为模拟工质,搭建低温推进剂过冷循环原理性缩比试验系统,通过实验数据验证数值模型的准确性。仿真分析了过冷循环流量及回流形式对贮箱降温速率及热分层特性的影响。研究表明:由于一级液氧贮箱筒段较长,贮箱内流体混合更加充分,液体温度均匀性良好;对于二级贮箱,由于其轴向长度较短,从输送管回流的部分深度过冷液氧直接通过贮箱上部抽液口被吸出,发生循环短路,导致贮箱温度始终无法降至70 K,贮箱内温度分层明显,温度均匀性较差,在对贮箱结构进行优化后,贮箱降温速率和温度均匀性提升明显。

关键词：低温推进剂贮箱深度过冷外部循环降温特性

一种6-DOF小行星着陆轨迹序列凸优化方法

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宇航学报 2024年第3期45卷 341-351页

作者：初彦峰穆荣军梁浩崔乃刚哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京宇航系统工程研究所北京100076

针对6自由度的小行星动力着陆多约束轨迹优化问题,提出了一种基于序列凸优化的小行星着陆轨迹优化算法。首先采用多面体引力场模型计算小行星的引力场,其可用于描述任意形状的小行星引力场,且比质点群法和球谐函数展开法等方法计算精度... 详细信息

针对6自由度的小行星动力着陆多约束轨迹优化问题,提出了一种基于序列凸优化的小行星着陆轨迹优化算法。首先采用多面体引力场模型计算小行星的引力场,其可用于描述任意形状的小行星引力场,且比质点群法和球谐函数展开法等方法计算精度更高。为了在凸约束下解决小行星着陆过程燃料消耗最优问题,通过对探测器动力学模型及其约束进行线性化和离散化,将原来的非凸连续时间优化问题转化为凸化的子问题,即二阶锥规划问题(SOCP);然后引入了虚拟控制项和信赖域,以增强算法的鲁棒性。通过在形状不规则小行星上的着陆模拟,验证了所提出算法的有效性,仿真结果满足各项约束条件,可实现高精度着陆和燃料消耗最优的目标。

关键词：小行星着陆多面体引力场模型 6自由度序列凸优化

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火箭着陆段能量管理与轨迹优化技术研究

航空学报 2024年

作者：刁尹张智彭越李杨张博戎张志国北京宇航系统工程研究所中国运载火箭技术研究院

垂直回收火箭返回着陆段发动机推力与气动力高度耦合，火箭着陆可行性与安全性不仅取决于轨迹终端位置、速度和姿态偏差，还取决于初始姿态偏差与着陆能量的控制能力。文章针对带有发动机起动段与喷流影响下气动力变化的复杂动态模型轨... 详细信息

垂直回收火箭返回着陆段发动机推力与气动力高度耦合，火箭着陆可行性与安全性不仅取决于轨迹终端位置、速度和姿态偏差，还取决于初始姿态偏差与着陆能量的控制能力。文章针对带有发动机起动段与喷流影响下气动力变化的复杂动态模型轨迹规划问题，通过在起动段采用多项式制导方法以及在推力节流调整段采用解析初值-序列凸优化方法进行分段轨迹在线规划；为消除分段求解模型差异带来的切换姿态角跳变，利用五次多项式形式推导得到含初始姿态角约束的解析初值参考剖面；然后通过推力角与轨迹倾斜角度约束的动态调整，并引入偏差松弛项，将终端质量约束添加到优化性能指标函数中，利用序列凸化迭代方法完成对具有终端位置、速度、姿态和指定质量约束的优化问题求解。结果表明:所提方法相较于传统多项式或凸优化方法，具有约束数量与精度指标上的优势，在组合偏差条件下能够满足准确的终端位置、速度与终端质量约束，终端姿态角偏差小于1.5°，同时在线规划平均耗时小于1 s，具有较好的工程应用前景，可为我国新一代可重复使用载人运载火箭的相关研制工作提供一定的参考。

关键词：重复使用运载火箭垂直着陆能量管理解析初值序列凸优化

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我国特种食品产业现状与发展趋势

中国食品学报 2024年第5期24卷 58-74页

作者：梁莉郝利民赵金山张玉玉孙宝国北京工商大学食品与健康学院北京100048 北京工商大学中原食品实验室北京100048 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所北京100029 青岛特种食品研究院山东青岛266109

特种食品能够满足特殊环境和特殊岗位作业人群的营养健康需求,同时可以快速响应各类突发紧急事件,其产业发展关系到安全应急、国家稳定和人民健康事业。近年来,我国特种食品产业发展势头强劲,创新能力不断增强,产业规模持续扩大,正逐步... 详细信息

特种食品能够满足特殊环境和特殊岗位作业人群的营养健康需求,同时可以快速响应各类突发紧急事件,其产业发展关系到安全应急、国家稳定和人民健康事业。近年来,我国特种食品产业发展势头强劲,创新能力不断增强,产业规模持续扩大,正逐步成为新时期食品产业发展的新动向。本文回顾国内外特种食品的发展历程及产品特点,探讨其对保障特殊环境下人体营养健康的重要作用。通过文献调研系统梳理当前特种食品产业基础研究及技术发展现状。在此基础上,总结并展望特种食品产业面临的挑战以及未来发展趋势,旨在为我国特种食品研发及产业发展提供参考。

关键词：特种食品营养功能产业现状未来趋势

燃料油与紫外光共同作用下热塑性聚氨酯结构与性能演变规律

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材料导报 2024年第6期38卷 255-260页

作者：阎格张慧娟蔡利海邵伟光刘文言中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院北京100071

热塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethanes, TPU)良好的耐磨性和耐油性等优点使其在油料储运领域广泛应用,但在使用过程中,燃料油和紫外光的共同作用会加速TPU老化。开展燃料油与紫外光共同作用下TPU结构与性能演变规律研究,对于保证... 详细信息

热塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethanes, TPU)良好的耐磨性和耐油性等优点使其在油料储运领域广泛应用,但在使用过程中,燃料油和紫外光的共同作用会加速TPU老化。开展燃料油与紫外光共同作用下TPU结构与性能演变规律研究,对于保证油料储运容器的使用安全性,改善耐油性能具有重要的指导意义。本工作将TPU分别经模拟燃料油B液、汽油、柴油、航空煤油浸泡后,与未进行油料处理的样品同时进行紫外光老化,采用FTIR、力学性能测试、凝胶渗透色诱测试(GPC)等表征方法分析TPU经不同时间老化后结构和性能的变化规律,并对燃料油处理会加速TPU结构和性能变化的原因进行了分析。结果表明,随着紫外老化时间延长,真空热处理紫外老化样品和油料处理紫外老化样品红外谱中的-N-H键、醚键等化学键遭到破坏,但油料处理样品变化趋势更明显;随着紫外老化时间延长,B液处理样品分子量表现出先减小后略有增大的趋势,说明TPU化学键先发生了断裂,随后在光辐照的作用下发生了交联等反应;紫外老化100 h后,B液、汽油和航煤处理的样品的力学性能均基本丧失;紫外老化200 h后,柴油处理样品的力学性能基本丧失;通过对处理后的B液进行富集和红外分析,发现TPU与油料接触后,材料中的抗老化剂会析出,使其抗紫外老化性能明显降低。

关键词：热塑性聚氨酯燃料油紫外光老化耐油性

液氧/液甲烷零蒸发共底贮存系统冷屏热均匀性能分析

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工程热物理学报 2024年第8期45卷 2215-2222页

作者：张武杰许安易蒋文兵孙培杰李鹏苗蕊娇黄永华上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108

共底贮箱是低温推进剂贮箱的理想形式之一,其两侧低温推进剂的无损贮存是亟待解决的关键技术。本文结合已搭建的液氧/液甲烷零蒸发共底贮存实验装置,建立了零蒸发共底贮存系统冷屏仿真模型。针对非稳态流动传热过程中温度的位变与时变特... 详细信息

共底贮箱是低温推进剂贮箱的理想形式之一,其两侧低温推进剂的无损贮存是亟待解决的关键技术。本文结合已搭建的液氧/液甲烷零蒸发共底贮存实验装置,建立了零蒸发共底贮存系统冷屏仿真模型。针对非稳态流动传热过程中温度的位变与时变特性,提出了温度离散系数,其相比不均匀系数更适用于评价非稳态流动传热过程中冷屏的热均匀特性。结果表明,采用蛇形盘管的冷屏在非稳态过程中具有良好的热均匀性,冷屏最大温度离散系数为3.85%。

关键词：低温推进剂共底贮箱热均匀性温度离散系数

基于模糊Borda序值的装备体系构建方案动态论证方法

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兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 53-60页

作者：张梁梁李爽欧渊朱乃波侯娜柯宏发中国人民解放军军事科学院系统工程研究院北京100082

针对采用不同方法对装备体系构建方案作战效能论证评估结论不一致性问题,提出了基于模糊Borda序值的动态论证方法。立了不同论证方法及其事前检验、综合不同论证结论的模糊Borda数、综合论证结论与不同论证结论的事后检验等关键模型和算... 详细信息

针对采用不同方法对装备体系构建方案作战效能论证评估结论不一致性问题,提出了基于模糊Borda序值的动态论证方法。立了不同论证方法及其事前检验、综合不同论证结论的模糊Borda数、综合论证结论与不同论证结论的事后检验等关键模型和算法;给出了某型通信对抗装备体系构建方案的动态论证算例。实例分析结果表明了该方法的有效性和合理性,为合理解决多种装备体系构建方案论证评估结论非一致性问题提供了思路。

关键词：装备体系体系构建方案动态论证方法模糊Borda序值综合评估