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结构因素对遥感天线跟踪精度影响分析及对策

无线电通信技术 2024年第1期50卷 213-218页

作者：乔建江王宝宝张冰张少辉于卫东中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 航天系统部装备部军事代表局驻石家庄地区军事代表室河北石家庄050081

在遥感地面站天线设备中,跟踪精度是伺服控制系统的关键技术指标。重点分析影响跟踪精度的机械结构谐振频率、摩擦两个结构因素,给出了影响因素与天线跟踪误差之间的理论关系:天线机械结构谐振频率主要影响伺服动态滞后误差和高仰角跟... 详细信息

在遥感地面站天线设备中,跟踪精度是伺服控制系统的关键技术指标。重点分析影响跟踪精度的机械结构谐振频率、摩擦两个结构因素,给出了影响因素与天线跟踪误差之间的理论关系:天线机械结构谐振频率主要影响伺服动态滞后误差和高仰角跟踪性能;摩擦力矩主要影响跟踪随机误差和伺服低速跟踪平稳性能。给出了改善低速平稳性能的解决措施;提出了一种数字复合控制融合新型结构滤波器(数字凹口滤波器+一阶惯性环节)的动态跟踪控制方法,解决了窄波束天线机械结构谐振频率较低影响伺服跟踪性能的问题。测试结果表明,天线最低平稳运行速度达0.005 (°)/s,速度误差优于10%;天线加速度在0.393 (°)/s^(2)时,方位动态跟踪均方根误差优于0.006 2°。遥感地面站天线设计方法实用有效,为今后同类天线伺服控制系统设计提供了理论依据。

关键词：结构谐振频率摩擦跟踪精度凹口滤波器

基于分布式SDN的机动通信系统拓扑发现方法

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 357-365页

作者：朱宇昂赵亚丽赫佳峦张晨光吴朝军贾晓晓北京航天晨信科技有限责任公司北京100854 火箭军装备部驻北京地区第七军事代表室北京100037

针对目前传统机动通信系统、主流软件定义网络(software defined network,SDN)的拓扑发现方法不适合基于分布式SDN的机动通信系统这一问题,遵循OpenFlow拓扑发现算法(OpenFlow discovery protocol,OFDP)移植传输控制协议/网际协议(trans... 详细信息

针对目前传统机动通信系统、主流软件定义网络(software defined network,SDN)的拓扑发现方法不适合基于分布式SDN的机动通信系统这一问题,遵循OpenFlow拓扑发现算法(OpenFlow discovery protocol,OFDP)移植传输控制协议/网际协议(transmission control protocol/Internet protocol,TCP/IP)相关协议到SDN网络的研究思路,对开放最短路径优先(open shortest path first,OSPF)协议进行优化,精简协议状态机、优化协议报文、增加协议功能并设计拓扑发现算法,提出一种适合基于分布式SDN的机动通信系统的拓扑发现方法,并搭建仿真实验平台进行验证。实验结果表明,优化后OSPF协议适应于分布式SDN网络,网络拓扑建链时间降低80%且重新收敛时间显著降低,建链开销平均每秒接收字节数、发送字节数分别下降了31.7%和21.5%,维持开销平均每秒收发字节数降低了45%,增加了收集信道种类等网络信息的新功能。

关键词：拓扑发现开放最短路径优先协议分布式软件定义网络机动通信系统

2 μm超窄线宽光纤激光实现1 kW近衍射极限输出

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强激光与粒子束 2024年第7期36卷 1-3页

作者：刘航王宏宇王佳伟于洋张骞文冯昱骏孙殷宏徐善辉鲁燕华唐淳中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621900 华南理工大学光通信材料研究所广州510600 军事航天部队装备部军事代表局驻绵阳地区军事代表室四川绵阳621000 中国工程物理研究院研究生部北京100088

2 μm波段光纤激光广泛应用于生物医学、环境监测、非线性频率转换,以及激光雷达和激光通信领域,备受研究人员关注。然而,该波段的激光器功率提升面临着低量子效率、高热负载和部分非线性效应的限制。基于反转概率调谐序列的高阶相位调... 详细信息

2 μm波段光纤激光广泛应用于生物医学、环境监测、非线性频率转换,以及激光雷达和激光通信领域,备受研究人员关注。然而,该波段的激光器功率提升面临着低量子效率、高热负载和部分非线性效应的限制。基于反转概率调谐序列的高阶相位调制技术以抑制SBS效应、多级链路自动反馈的信号激光时域稳定控制技术以提升SRS阈值,以及光纤基横模纯化技术以控制光束质量,采用两级主放大结构,在1 950 nm波长实现了1 kW窄线宽近衍射极限输出,光光转换效率达55.6%,线宽3.8 GHz,光束质量M~2约1.2,在最高功率时无横向模式不稳定效应。

关键词：光纤激光 MOPA放大掺铥光纤激光器模式不稳定量子亏损

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基于超-黏弹性模型的柔性接头动态力矩计算

上海航天（中英文） 2024年第4期41卷 133-140页

作者：刘海亮李定机毛成立郑庆童悦占冬至海军装备部驻上海地区第六军事代表室上海201109 上海航天动力技术研究所上海201109

柔性接头摆动力矩特性的准确预示对整个柔性喷管的结构精细化设计和推力矢量控制系统的总体设计具有重要意义。为了计算柔性接头在不同工况下的摆动力矩特性,将三阶Ogden模型和Boyce-Bergström迟滞模型结合,建立了一种超-黏弹性本构模型... 详细信息

柔性接头摆动力矩特性的准确预示对整个柔性喷管的结构精细化设计和推力矢量控制系统的总体设计具有重要意义。为了计算柔性接头在不同工况下的摆动力矩特性,将三阶Ogden模型和Boyce-Bergström迟滞模型结合,建立了一种超-黏弹性本构模型,并基于弹性件橡胶材料力学试验数据,采用模拟退火算法确定了模型参数。通过柔性接头方波和正弦波激励的摆动试验,验证了计算模型及参数的有效性和准确性。结果表明:所建立的本构模型能够有效地描述柔性接头的松弛和迟滞行为,对弹性比力矩预示误差在10%左右,对总比力矩的预示误差在10%以内,在无内压工况下其摩擦力矩预示误差为9.24%。

关键词：柔性喷管橡胶摆动力矩超-黏弹性本构

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喷涂角度对螺栓表面涂层厚度均匀性的影响

科学技术与工程 2024年第6期24卷 2362-2366页

作者：张云鹏万冰华赵彦伟马睿张涛卢文壮南京航空航天大学机电学院南京210016 天津市紧固连接技术企业重点实验室天津300300 航天精工股份有限公司天津300300 空军装备部驻北京地区军事代表局驻天津地区第二军事代表室天津300300

针对工程中采用铝涂料涂覆螺栓时螺栓表面铝涂层易出现的厚度不均匀问题,研究喷涂角度对螺栓表面涂层均匀性的影响规律。对喷涂系统的喷嘴和螺栓进行建模,通过计算流体动力学仿真软件Fluent建立了雾化流场的气液两相流物理模型,使用离... 详细信息

针对工程中采用铝涂料涂覆螺栓时螺栓表面铝涂层易出现的厚度不均匀问题,研究喷涂角度对螺栓表面涂层均匀性的影响规律。对喷涂系统的喷嘴和螺栓进行建模,通过计算流体动力学仿真软件Fluent建立了雾化流场的气液两相流物理模型,使用离散相模型(discrete phase model, DPM)分析了流场中气相和液相的相互作用,获得了在不同角度下的喷涂流场,预测了螺栓表面液膜沉积厚度。搭建了喷涂试验系统并与模拟结果进行了验证,模拟和试验研究均表明在喷涂角度为30°时螺栓表面涂层均匀性最佳。

关键词：喷涂流场铝涂层流体仿真厚度均匀性

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空间桁架在轨装配机器人的运动规划方法

系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 715-721页

作者：刘聪李海锋王明明罗建军中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所陕西西安710076 空军装备部驻西安地区第五军事代表室陕西西安710065 西北工业大学航天学院陕西西安710072

提出一种利用机器人完成空间桁架在轨装配的设计方案,并针对其中机器人的无碰运动规划问题,提出一种引入启发信息的运动规划方法。首先,设计了装配机器人和空间桁架系统;随后,引入基于距离场的碰撞检测算法进行空间中的障碍检测,并利用... 详细信息

提出一种利用机器人完成空间桁架在轨装配的设计方案,并针对其中机器人的无碰运动规划问题,提出一种引入启发信息的运动规划方法。首先,设计了装配机器人和空间桁架系统;随后,引入基于距离场的碰撞检测算法进行空间中的障碍检测,并利用随机轨迹优化框架下的运动规划(stochastic trajectory optimization for motion planning,STOMP)算法进行机器人无碰运动规划;针对其中随机叠加轨迹方向不确定导致的规划效率低的问题提出了启发式STOMP(heuristically STOMP,hSTOMP)运动规划算法。仿真结果表明该算法能够快速得到机器人的无碰平滑关节轨迹,其中启发信息的引入大大提高了原算法的规划效率,具有一定的理论意义和应用价值。

关键词：在轨装配机器人随机优化运动规划

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基于竞争式协同进化的混合变量粒子群优化算法

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系统仿真学报 2024年第4期36卷 844-858页

作者：张虎张衡黄子路王喆付青坡彭瑾王峰中国航天科工集团有限公司第三研究院体系对抗与智能信息系统总体部北京100074 武汉大学计算机学院武汉430072 海军装备部北京局驻北京地区第三军事代表室北京100074

现实工业生产应用中存在大量的混合变量优化问题,这类问题的决策变量既包含连续变量,又包含离散变量。由于决策变量为混合类型,导致问题的决策空间变得不规则,采用已有的方法很难进行有效求解。引入协同进化策略,提出一种基于竞争式协... 详细信息

现实工业生产应用中存在大量的混合变量优化问题,这类问题的决策变量既包含连续变量,又包含离散变量。由于决策变量为混合类型,导致问题的决策空间变得不规则,采用已有的方法很难进行有效求解。引入协同进化策略,提出一种基于竞争式协同进化的混合变量粒子群优化算法(competitive coevolution based PSO,CCPSO)。设计基于容忍度的搜索方向调整机制来判断粒子的进化状态,从而自适应地调整粒子的搜索方向,避免陷入局部最优,平衡了种群的收敛性和多样性;引入基于竞争式协同进化的学习对象生成机制,在检测到粒子进化停滞时为每个粒子生成新的学习对象,从而推动粒子的进一步搜索,提高了种群的多样性;采用基于竞争学习的预测策略为粒子选择合适的学习对象,充分利用了新旧学习对象的学习潜力,保证了算法的收敛速度。实验结果表明:相比其他主流的混合变量优化算法,CCPSO可以获得更优的结果。

关键词：混合变量优化协同策略进化算法粒子群

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自动增益控制系统对干扰抵消算法的影响分析

计算机与网络 2024年第1期 84-88页

作者：贾慧燕陈振杰王焕菊航天系统部装备部军事代表局驻石家庄地区军事代表室中国电子科技集团公司第五十四研究所

为扩大信号采集处理接收机的动态范围，一般在A/D转换器前引入自动增益控制(Automatic Gain Control, AGC)系统。在实际工程中，信号采集之前打开AGC系统，会导致依赖信号功率抬升进行识别干扰起始位置的信号检测失败。针对该问题，简... 详细信息

为扩大信号采集处理接收机的动态范围，一般在A/D转换器前引入自动增益控制(Automatic Gain Control, AGC)系统。在实际工程中，信号采集之前打开AGC系统，会导致依赖信号功率抬升进行识别干扰起始位置的信号检测失败。针对该问题，简要说明了干扰抵消技术的处理流程。为进一步查找问题，阐述了AGC电路设计与控制流程；通过分析，给出了引入AGC系统后对采集数据波形的影响。根据分析结果，调整了搜索干扰信号起始位置的算法，试验验证了实测数据与分析结果吻合，证明了调整后干扰抵消算法的有效性。

关键词：自动增益控制动态范围干扰抵消信号检测

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基于两级对准模型的运载火箭自动转载

计算机系统应用 2024年第7期33卷 248-255页

作者：孙长军闫欣鹏王帅旗王磊北京跟踪与通信技术研究所北京100094 航天系统部装备部军事代表局驻北京地区第四军事代表室北京100841 北京机械设备研究所北京100854

固体运载火箭作为我国航天运输系统的重要组成部分,具有整箭贮存运输、快速发射响应等特点,在军民商发射领域受到广泛青睐.针对车载起重设备在自动化转载运载火箭中面临的执行机构变形所导致的对准误差问题,本文提出了基于两级对准模型... 详细信息

固体运载火箭作为我国航天运输系统的重要组成部分,具有整箭贮存运输、快速发射响应等特点,在军民商发射领域受到广泛青睐.针对车载起重设备在自动化转载运载火箭中面临的执行机构变形所导致的对准误差问题,本文提出了基于两级对准模型的运载火箭自动转载方法,以解决常规转载方法无法应对的机构变形误差闭环检测缺陷,通过蒙特卡洛仿真对所提方法进行了验证.结果表明:相比于常规转载方法,所提方法的一次转载成功率约为96%,解决了重载大变形下自动转载对准精度问题,转载精度良好,可以保证车箭精确对接.

关键词：固体运载火箭精度分析位姿检测自动转载