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基于Bi-LSTM的空间站在轨事件规划
1
作者 宫贺 张嘉城 +5 位作者 王功波 刘丹 马邝 郭帅 罗亚中 梁彦刚 《宇航学报》 北大核心 2025年第1期193-203,共11页
空间站在轨事件规划是支持空间站长期在轨运营并最大化效益的关键技术,其本质上是一种考虑时间和在轨多类资源约束的组合调度问题。已有研究中的代表性方法包括基于规则的启发式算法和基于群体智能的优化算法。前者效率较高,但收敛性不... 空间站在轨事件规划是支持空间站长期在轨运营并最大化效益的关键技术,其本质上是一种考虑时间和在轨多类资源约束的组合调度问题。已有研究中的代表性方法包括基于规则的启发式算法和基于群体智能的优化算法。前者效率较高,但收敛性不足;后者可获得近全局最优解,但计算成本较高。因此,提出一种基于学习的智能规划方法,构建基于Bi-LSTM的空间站在轨事件规划神经网络模型,通过网络预训练提取空间站在轨事件规划问题特征,捕捉规划对象到规划结果的映射。提出了基于A3C框架的无监督网络训练方法,在训练中嵌入了一种启发式约束化解策略指导网络收敛。经过训练的神经网络规划模型可在线快速生成事件执行方案,自主有效化解多类型约束,规划成功率超过99%。 展开更多
关键词 空间站 任务规划 深度强化学习 神经网络 组合调度
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“鹊桥”通导遥星座频率发展策略研究
2
作者 韩思远 任俊杰 +7 位作者 高磊 周国栋 郭冠如 谭伟 何熊文 黄磊 姚秀娟 张婷 《深空探测学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期444-450,共7页
针对世界各国地月空间航天活动的增加和无线电业务的拓展,伴随着频率资源日趋紧张的问题,面向未来需求、继承频率资源、考虑新的划分、适应国际竞争、支持国际兼容等需求,分析了频率发展态势,提出了满足测控、通信、导航、遥感等多业务... 针对世界各国地月空间航天活动的增加和无线电业务的拓展,伴随着频率资源日趋紧张的问题,面向未来需求、继承频率资源、考虑新的划分、适应国际竞争、支持国际兼容等需求,分析了频率发展态势,提出了满足测控、通信、导航、遥感等多业务需求,按照符合电联规则并相互兼容,利于频率协调设计的思路,指导工程频率设计论证和申报储备,为中国深空探测前瞻性顶层设计提供支持。 展开更多
关键词 地月空间 星座 频率 国际电联 策略
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空间站舱内空气速度分布的CFD分析 被引量：19
3
作者 付仕明 徐小平 +1 位作者 李劲东 潘增富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1137-1141,共5页
为了设计一个合适的通风系统,建立了某型空间站座舱和送风设备的CFD模型。基于这些模型,采用k-ε湍流模型获得了舱内空气在不同流量,不同散流器送风方向和不同散流器布置方式等条件下的流速分布,简要分析了空间站向飞船提供热支持时,舱... 为了设计一个合适的通风系统,建立了某型空间站座舱和送风设备的CFD模型。基于这些模型,采用k-ε湍流模型获得了舱内空气在不同流量,不同散流器送风方向和不同散流器布置方式等条件下的流速分布,简要分析了空间站向飞船提供热支持时,舱间通风对舱内空气速度分布的影响。分析结果表明:(1)散流器的送风方向对流速的分布影响很大,45度进风方式的流速分布明显优于30度的进风方式;(2)推荐的三种散流器布置方式均可以获得满意的流速分布,关键是能否根据不同的空气流量提供合适的散流器出口速度;(3)设计合理的舱间通风能够改善舱内空气流速的分布;(4)提供的数据可以直接用于该型空间站通风系统的设计。 展开更多
关键词 空间站 环境控制与生命保障系统 CFD 通风系统 温湿度控制
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空间大型末端执行器柔性钢丝绳的建模与捕获动力学 被引量：12
4
作者 谭益松 刘伊威 +2 位作者 刘宏 介党阳 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期156-160,共5页
针对大容差软捕获这一空间捕获操作的重要准则,研制了基于钢丝绳的末端执行器大容差柔性捕获机构.针对钢丝绳具有较大柔性,在空间应用环境下难于快速连续建模控制的问题,提出了柔性钢丝绳的离散控制模型,解决了钢丝绳的建模问题.通过钢... 针对大容差软捕获这一空间捕获操作的重要准则,研制了基于钢丝绳的末端执行器大容差柔性捕获机构.针对钢丝绳具有较大柔性,在空间应用环境下难于快速连续建模控制的问题,提出了柔性钢丝绳的离散控制模型,解决了钢丝绳的建模问题.通过钢丝绳的离散模型,分析了末端执行器钢丝绳柔性机构捕获空间自由飞行载荷舱的动力学问题.实验证明钢丝绳模型建立正确,钢丝绳捕获动力学推导合理. 展开更多
关键词 钢丝绳 捕获 离散建模 捕获动力学
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空间站实验舱进出风口大小影响的数值研究 被引量：14
5
作者 吴宏 李娜 +1 位作者 梁新刚 过增元 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期268-271,共4页
目的使舱内的流动与换热更好地满足空间站实验舱内的舒适性和仪器舱内的通风冷却性能的要求。方法在数值研究中 ,采用了更为接近实际状况的计算模型 ,模型考虑了通风管道及进出风口对舱内流场的影响 ,这种模型可避免对多个出风口的流量... 目的使舱内的流动与换热更好地满足空间站实验舱内的舒适性和仪器舱内的通风冷却性能的要求。方法在数值研究中 ,采用了更为接近实际状况的计算模型 ,模型考虑了通风管道及进出风口对舱内流场的影响 ,这种模型可避免对多个出风口的流量分配作出假设。在微重力条件下 ,研究了空间站载人舱通风系统中进出风口大小对空间站实验舱流场的影响。根据对空间站实验舱内的不同功能区域 ,提出了区域均匀性指标。结果根据研究工况的计算结果可知进风口渐扩和出风口渐缩这种变截面的进出风口的综合性指标最好。 展开更多
关键词 空间站 空间实验室 通风 数据处理
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我国空间站机械臂系统关键技术发展 被引量：13
6
作者 王友渔 胡成威 +10 位作者 唐自新 高升 熊明华 王耀兵 梁常春 李德伦 张文明 陈磊 曾磊 朱超 刘鑫 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期147-155,共9页
空间站机械臂是我国首个自主研制的用于载人航天工程应用的空间机器人系统,在空间站系统中承担大型舱段转位与辅助对接、来访飞行器悬停捕获、支持航天员出舱EVA、舱外状态巡检及舱外载荷拆装维护等重要任务,它涉及机、电、热、光、控... 空间站机械臂是我国首个自主研制的用于载人航天工程应用的空间机器人系统,在空间站系统中承担大型舱段转位与辅助对接、来访飞行器悬停捕获、支持航天员出舱EVA、舱外状态巡检及舱外载荷拆装维护等重要任务,它涉及机、电、热、光、控等多学科技术耦合,涉及多项未解决的关键技术。文章介绍了我国空间站机械臂系统总体技术方案,并阐述了空间站机械臂研制过程中涉及的多项关键技术发展以及该机械臂在轨性能评估情况。 展开更多
关键词 空间站 机械臂 空间机器人 关键技术
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我国载人航天器热控制技术发展 被引量：9
7
作者 于新刚 孟繁孔 +8 位作者 韩海鹰 范宇峰 杨素君 曹剑峰 赵亮 黄磊 郑红阳 黄家荣 范含林 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期156-165,共10页
载人航天工程推动了我国航天器热控技术的长足发展,载人航天热控系统研制过程中建立了以单相流体回路和通风为核心的主动热控体系。文章回顾了我国载人航天三步走过程中单相流体回路技术、对流通风技术、信息与控制技术、热设计验证技... 载人航天工程推动了我国航天器热控技术的长足发展,载人航天热控系统研制过程中建立了以单相流体回路和通风为核心的主动热控体系。文章回顾了我国载人航天三步走过程中单相流体回路技术、对流通风技术、信息与控制技术、热设计验证技术的发展历程及成果,展望了后续载人月球探测在内的任务对热控系统的需求,建议发展空间热泵技术,以提升在恶劣外部环境下航天器的热排散能力;发展泵驱两相流体回路技术,提升主动热控系统的热传输能力。 展开更多
关键词 载人航天 热控 流体回路 通风 热分析 热试验
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空间站带电效应分析及对策 被引量：15
8
作者 刘业楠 赵华 +3 位作者 易忠 张超 孟立飞 黄建国 《载人航天》 CSCD 2013年第5期6-12,共7页
低轨航天器会因太阳帆板接地方式从空间等离子体中收集电荷并产生带电效应影响航天器正常的工作。通过评估空间站100 V太阳电池阵,进而在轨带电效应并对基于等离子体电流收集特性对仿真计算获得的悬浮电位值进行分析,可知其能引起包括... 低轨航天器会因太阳帆板接地方式从空间等离子体中收集电荷并产生带电效应影响航天器正常的工作。通过评估空间站100 V太阳电池阵,进而在轨带电效应并对基于等离子体电流收集特性对仿真计算获得的悬浮电位值进行分析,可知其能引起包括交会对接放电、舱外活动电击、太阳电池阵电弧短路以及表面材料退化等问题。为此提出空间站带电效应防护减缓的对策,认为主动发射电子进行悬浮电位的控制是目前最有效的办法,需要电位控制装置具备至少1 A电子束流的发射能力,确保我国空间站任务。 展开更多
关键词 空间站 带电效应 等离子体 电位控制 高压太阳电池阵
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大型空间末端执行器在轨操作运输舱策略 被引量：11
9
作者 谭益松 刘伊威 +1 位作者 刘宏 蔡鹤皋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期109-115,共7页
针对空间运输舱具有较大的速度和惯量,在对运输舱的操作过程中存在着冲击和碰撞,严重的时候会影响系统的安全的问题,研制中国大型空间末端执行器,设计大容差柔性钢丝绳捕获机构和基于滚珠丝杠螺旋传动副的拖动机构,并且对其捕获传感器... 针对空间运输舱具有较大的速度和惯量,在对运输舱的操作过程中存在着冲击和碰撞,严重的时候会影响系统的安全的问题,研制中国大型空间末端执行器,设计大容差柔性钢丝绳捕获机构和基于滚珠丝杠螺旋传动副的拖动机构,并且对其捕获传感器系统进行设计。根据末端执行器机构特点和工作原理,提出基于Loop/Contact控制模型的捕获控制策略,有效地减小了操作对系统的冲击。建立空间微重力环境下末端执行器系统和运输舱系统的动力学模型,推导大型末端执行器在轨操作运输舱的动力学方程。计算机仿真试验证明,捕获过程中捕获力较传统方式降低50%,试验证明捕获力小于700 N,二者验证了末端执行器的实用性和控制策略的可行性,对提高大型空间末端执行器的工作稳定性具有重要意义。 展开更多
关键词 末端执行器 运输舱 捕获策略 Loop/Contact模型
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一种空间大容差末端执行器设计方案与仿真分析 被引量：8
10
作者 丰飞 刘伊威 +1 位作者 刘宏 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期691-699,共9页
根据大型空间机械臂及其在轨服务操作任务的特点,提出了大型空间机械臂末端执行器大容差和软捕获的基本性能要求,同时给出了实现上述基本性能的方法.在此基础上,提出了一种具有大容差性能的机械臂末端执行器设计方案.为了准确获得该类... 根据大型空间机械臂及其在轨服务操作任务的特点,提出了大型空间机械臂末端执行器大容差和软捕获的基本性能要求,同时给出了实现上述基本性能的方法.在此基础上,提出了一种具有大容差性能的机械臂末端执行器设计方案.为了准确获得该类末端执行器的性能指标,完成了该类末端执行器的详细设计,也为后期的动力学仿真分析提供准确的3维模型.最终,通过理论和动力学仿真分析,验证了该末端执行器具有较大的容差范围,并达到了空间大型机械臂对末端执行器容差性能的要求. 展开更多
关键词 对接机构 末端执行器 大容差 软捕获
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MLI碎片防护能力增强措施对隔热性能的影响 被引量：5
11
作者 韩海鹰 黄家荣 +1 位作者 程文龙 李辉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期259-263,共5页
从原理上、实验测试和理论建模三个角度分析了MLI碎片防护增强措施对MLI隔热性能的影响。研究表明,在一定范围内增加MLI单元数、添加增强性材料、增加反射屏之间距离的措施均不会明显改变MLI的隔热性能,真空状态下20单元MLI隔离物的接... 从原理上、实验测试和理论建模三个角度分析了MLI碎片防护增强措施对MLI隔热性能的影响。研究表明,在一定范围内增加MLI单元数、添加增强性材料、增加反射屏之间距离的措施均不会明显改变MLI的隔热性能,真空状态下20单元MLI隔离物的接触率约为40%。由于增强防护性能的措施会影响到MLI的放气性能,应研究改善增强型MLI的放气性能的措施,并在反射屏与增强性材料之间及增强性材料之间添加间隔材料。 展开更多
关键词 多层组件 碎片防护能力 隔热性能 试验测试 数值仿真
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空间站运营任务规划技术评述 被引量：16
12
作者 罗亚中 林鲲鹏 唐国金 《载人航天》 CSCD 2012年第2期7-13,20,共8页
空间站运营任务规划是空间站长期运营关键技术之一。通过回顾国外载人航天任务规划技术的发展历程,介绍空间站运营任务规划主要概念、规划流程和规划产品,以及国外典型的空间站任务规划系统,进而对我国空间站运营任务规划关键技术提出... 空间站运营任务规划是空间站长期运营关键技术之一。通过回顾国外载人航天任务规划技术的发展历程,介绍空间站运营任务规划主要概念、规划流程和规划产品,以及国外典型的空间站任务规划系统,进而对我国空间站运营任务规划关键技术提出发展研究建议。 展开更多
关键词 空间站 运营 任务规划 关键技术
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空间站长期运营任务规划建模初步研究 被引量：11
13
作者 李志海 侯永青 +1 位作者 严厚民 赵千川 《载人航天》 CSCD 2013年第5期52-58,共7页
空间站系统庞大、复杂,在轨时间较长,任务需求复杂度较高,因此任务规划成为其运营的核心工作。概述空间站运营的基本概念及任务规划内容,分析任务规划的一般方法,以及任务规划的约束条件和各影响因素之间的耦合关系,着眼于空间站长期运... 空间站系统庞大、复杂,在轨时间较长,任务需求复杂度较高,因此任务规划成为其运营的核心工作。概述空间站运营的基本概念及任务规划内容,分析任务规划的一般方法,以及任务规划的约束条件和各影响因素之间的耦合关系,着眼于空间站长期运营的运输规划层面,建立动态规划模型,并通过计算机仿真进行初步验证。 展开更多
关键词 空间站 任务规划方法 动态规划
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变构型空间站的姿态动力学建模与控制 被引量：5
14
作者 赵超 周凤岐 周军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期161-164,共4页
研究了变构型空间站的姿态动力学建模和控制问题 .首先采用拟坐标拉格朗日方法建立了带有挠性附件的固定构型空间站的刚 挠耦合数学模型 ,然后根据空间站构型变化过程的特点 ,并经过适当的变换 ,得到了变构型空间站的刚 挠耦合数学模... 研究了变构型空间站的姿态动力学建模和控制问题 .首先采用拟坐标拉格朗日方法建立了带有挠性附件的固定构型空间站的刚 挠耦合数学模型 ,然后根据空间站构型变化过程的特点 ,并经过适当的变换 ,得到了变构型空间站的刚 挠耦合数学模型 ,最后采用一种新的分散变结构控制算法对空间站的姿态和挠性结构振动进行了一体化控制 。 展开更多
关键词 航天站 动力学 姿态控制 构性 建模
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空间站用大型末端执行器研究进展综述 被引量：4
15
作者 谭益松 任立敏 张海波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期1838-1845,共8页
介绍了国内外空间站用大型末端执行器的研究和应用现状,着重对航天飞机机械臂末端执行器、加拿大SSRMS末端执行器、日本JEMRMS末端执行器以及欧洲航天局ERA末端执行器的工作原理、性能特点、适用范围和典型应用场合等关键技术进行了深... 介绍了国内外空间站用大型末端执行器的研究和应用现状,着重对航天飞机机械臂末端执行器、加拿大SSRMS末端执行器、日本JEMRMS末端执行器以及欧洲航天局ERA末端执行器的工作原理、性能特点、适用范围和典型应用场合等关键技术进行了深入的分析,并对比了上述末端执行器的性能。总结了空间站用大型末端执行器的共性技术特点,指出了空间站用大型末端执行器未来可能的发展趋势,为从事空间站用大型末端执行器研究工作的科研人员提供一定的借鉴和参考。 展开更多
关键词 空间站 大型末端执行器 航天飞机 机械臂
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空间站密封舱双道静密封结构泄漏检测 被引量：4
16
作者 贾东永 陈联 +4 位作者 陈光奇 刘刚 温永刚 赵铄 郭军辉 《载人航天》 CSCD 2012年第6期27-31,共5页
介绍了空间站密封舱双道密封结构特点和影响密封性能的因素,给出了几种常用双道密封结构泄漏检测方法的原理,并对不同检测方法的优缺点进行了分析和比较,在此基础上提出了一种适用于未来空间站双道密封结构的泄漏检测方法,并进行了理论... 介绍了空间站密封舱双道密封结构特点和影响密封性能的因素,给出了几种常用双道密封结构泄漏检测方法的原理,并对不同检测方法的优缺点进行了分析和比较,在此基础上提出了一种适用于未来空间站双道密封结构的泄漏检测方法,并进行了理论分析和试验验证。结果表明该方法能够区分出双道密封结构是内密封圈泄漏还是外密封圈泄漏,检漏灵敏度可以满足空间站在轨泄漏检测要求。 展开更多
关键词 双道密封结构 泄漏检测 密封舱 空间站
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双层板超高速撞击弹道极限方程综合建模 被引量：3
17
作者 徐小刚 贾光辉 +1 位作者 黄海 闫军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期172-176,共5页
现有双层板结构弹道极限方程是在特定工程背景下研究得出的,方程的通用性和预测精度有待完善。由于双层板超高速撞击物理特性复杂,综合理论分析、数值仿真和试验研究的方法,对双层板弹道极限方程进行综合建模。基于量纲分析方法建立双... 现有双层板结构弹道极限方程是在特定工程背景下研究得出的,方程的通用性和预测精度有待完善。由于双层板超高速撞击物理特性复杂,综合理论分析、数值仿真和试验研究的方法,对双层板弹道极限方程进行综合建模。基于量纲分析方法建立双层板弹道极限方程的一般形式,根据弹道极限方程的一般形式设计仿真工况,根据数值仿真结果确定弹道极限方程的指数和系数,最后应用优化方法修正方程的系数得到双层板弹道极限方程。综合建模方程对试验数据的预测精度比经验方程有显著提高,表明综合建模方程更适用于预测双层板结构的弹道极限。 展开更多
关键词 超高速撞击 弹道极限方程 双层板 量纲分析
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一种组合体航天器帆板的光照遮挡计算新方法 被引量：6
18
作者 黄岸毅 宝音 李俊峰 《载人航天》 CSCD 2013年第5期1-5,共5页
提出了一种新的太阳帆板遮挡计算方法,用于组合体航天器的能量平衡分析与计算。根据航天器轴线与帆板转轴垂直的几何关系,将其沿轴线离散化为若干平面的集合,将所分析的帆板离散化为点集,判断离散点沿太阳矢量逆向是否经过离散的舱体平... 提出了一种新的太阳帆板遮挡计算方法,用于组合体航天器的能量平衡分析与计算。根据航天器轴线与帆板转轴垂直的几何关系,将其沿轴线离散化为若干平面的集合,将所分析的帆板离散化为点集,判断离散点沿太阳矢量逆向是否经过离散的舱体平面或其它帆板平面,以此确定遮挡关系。通过仿真计算得到不同入射太阳方向下某组合体对应的遮挡区域,结果表明,新方法适用于轴对称形状组合体航天器的帆板遮挡分析。 展开更多
关键词 组合体航天器 太阳帆板 遮挡 发电能力计算
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空间站运行控制任务规划体系方案研究 被引量：9
19
作者 李剑 邹雪梅 王成 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第1期64-70,共7页
面向我国空间站运营需求,分析了我国空间站运行控制任务规划的任务需求和建设目标,进而提出了我国空间站运行控制任务规划的体系架构。首先设计了基于任务周期的分布式任务规划工作模式,给出了规划建模和实施流程;然后从数据传输规程、... 面向我国空间站运营需求,分析了我国空间站运行控制任务规划的任务需求和建设目标,进而提出了我国空间站运行控制任务规划的体系架构。首先设计了基于任务周期的分布式任务规划工作模式,给出了规划建模和实施流程;然后从数据传输规程、接口形式和交互关系三方面研究了系统间接口规范;最后提出了运行控制信息管理平台以及分布式任务规划系统的功能组成和要求。研究成果可为我国后续的空间站运控系统建设提供参考。 展开更多
关键词 运行控制 任务规划 体系架构 工作模式 接口规范
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微重力条件下细水雾速度场特性研究 被引量：3
20
作者 李森 秦俊 +2 位作者 马兴鸣 赵兰明 付佳佳 《载人航天》 CSCD 2012年第4期75-79,共5页
采用DPIV(Digital Particle Image Velocimetry)测量方法,开展了微重力条件下细水雾速度场特性的实验研究。研究结果表明:微重力条件下,细水雾竖直方向速度明显下降,整体雾场向四周扩散。根据牛顿第二定律,建立细水雾雾滴受力方程,模拟... 采用DPIV(Digital Particle Image Velocimetry)测量方法,开展了微重力条件下细水雾速度场特性的实验研究。研究结果表明:微重力条件下,细水雾竖直方向速度明显下降,整体雾场向四周扩散。根据牛顿第二定律,建立细水雾雾滴受力方程,模拟细水雾在常重力和微重力状态下的雾场情况,得出了与实验结果相同的结论。 展开更多
关键词 微重力 细水雾 DPIV 速度场
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