通过详细分析热分层产生的机理，阐述了低温流体热分层所引起的流体温度分布、气液界面现象以及箱体压力增加过程。对有关流体热分层的试验研究以及数值模拟的文献进行了整理；对不同低温流体工质、箱体初始设置参数及尺寸参数、箱体形状、壁面曲率大小、壁面是否加肋片以及箱体晃动旋转等对热分层的影响进行了分类总结；对不同热分层数学物理模...
针对嫦娥三号巡视器相对定位时同波束甚长基线干涉测量（VLBI）差分相位时延存在纳秒量级模糊度的问题，提出利用搜索法对巡视器和着陆器的相对位置进行确定，并将该方法应用于着陆器的绝对位置的确定。首先介绍对嫦娥三号着陆器和巡视器测量的模式以及定位的原理，然后进行相应定位计算。利用该方法对着陆器定位结果与统计定位法结果比较，位置...
针对空间绳系机器人抓捕非合作目标／空间垃圾后需要对其进行回收／拖曳的精确控制问题，提出了一种利用抓捕后保持阶段的振动特性辨识目标参数的方法。首先，根据质量特性参数辨识的需要，推导了系统的动力学模型。不同于以往将本体卫星和被抓捕目标简化为质点的动力学模型，本文针对任意的目标抓捕位置，在考虑重力梯度影响的基础上，利用拉格...
为研究大范围运动柔性附件几何非线性和耦合效应与中心刚体的精确动力学行为，以薄壳结构柔性附件为研究对象，引入非线性应变和位移关系，利用虚功原理推导了做大范围运动带柔性附件航天机构的完整非线性动力学模型，所构建的模型包含了非线性几何变形及附加非线性项。针对线性和非线性模型，相应开展了大范围运动航天机构刚柔耦合数值分析。结...
文中以在低重环境下带多充液圆柱贮箱刚性航天器中刚一液耦合方程的建立和求解为主要研究目的。推导航天器中充液圆柱贮箱内任意点的牵连运动方程，根据壁面边界条件给出了贮箱内液体牵连晃动势的表达式；利用第二类边界条件下的傅立叶-贝塞尔级数展开法对低重力环境下的弯曲自由液面处的复杂动力学边界条件进行处理，建立以液体相对晃动势的模...
为了研究支承点分布对折叠太阳翼固有频率的影响，以典型两折叠太阳翼结构为研究对象，根据能量守恒原理和Rayleigh—Ritz理论推导出两折叠太阳翼的振动方程和频率方程。对折叠太阳翼固有特性及支承点分布对其固有特性的影响进行深入分析，并以基频最大为目标对其支承点的分布进行优化，获得最优支承位置。算例分析表明，在给定支承点分布情况下...
分析一类含驱动电机挠性卫星的自旋稳定性，应用不变集定理证明了系统轨迹收敛于系统平衡点集，并通过构造正定的单调递减的类能量函数来判断各平衡点的稳定性质。获得的结论包括：由于挠性振动阻尼特性，在无外扰力矩作用时，含固定转速驱动电机的挠性卫星存在稳定的自旋；不含驱动电机的挠性卫星，稳定的自旋轴为其最大主惯量轴；驱动电机可改...
针对GPS／北斗-2（BD-2）卫星导航系统中机动载体运动模型和噪声统计特性不确定性导致滤波精度低的问题，为提高导航定位的精确性和稳定性，提出一种自适应的滤波方法。首先，提出了一种新的自适应UKF（AUKF）算法，该方法将残差序列的协方差矩阵视为过程噪声协方差矩阵的不确定量，基于此采用平滑滤波的方法设计自适应因子，并利用该自适应因子...
针对航天器沿着其固定的椭圆弹道飞行而容易被追踪和拦截的问题，提出了一种基于跳变控制输入的航天器反追踪模型参考跟踪控制器的设计方法。结合随机稳定和模型参考跟踪的定义，给出了航天器反追踪模型参考跟踪控制问题的数学描述。基于跳变系统的随机稳定性理论和模型参考跟踪控制方法，设计了具有随机稳定性的反馈镇定控制器和具有自由参数优...
针对存在随机短时延和外部干扰的网络化飞行器执行机构故障问题，提出了一种自适应容错控制方法。首先利用扩张状态观测器（Extended State Observer，ESO）对系统不确定性进行估计，并构建了自抗扰控制器对不确定性进行补偿。在此基础上，设计了一种基于跟踪误差的自适应容错控制方法。当执行机构发生未知故障后执行机构指令能自适应逼近设计值...
针对闭环控制的飞轮系统，本文采用一种基于高斯混合模型（GMM）的故障诊断方法检测飞轮的传感器故障。姿态机动的反作用飞轮是一个多工况系统。通过飞轮的历史观测数据建立飞轮的GMM模型，它用有限个高斯函数的加权组合来有效地拟合多工况的观测数据，利用基于贝叶斯推理的后验概率（BIP）指标计算新样本偏离GMM模型的程度，该指标能避免由于数...
针对空间翻滚非合作目标相对位姿测量中目标先验信息缺失和模型不确定问题，将移动机器人视觉同步定位与建图（SLAM）贝叶斯滤波估计模型推广到非合作目标相对位姿测量中，提出一种基于视觉SLAM的翻滚非合作目标相对位姿估计方法。首先，构建了相对位姿估计的贝叶斯滤波状态转移模型和量测更新模型。其次，为避免平动噪声协方差过大导致滤波性能...
提出一种基于几何特征综合匹配的双目超近距相对位姿视觉测量方法。首先，将失效卫星的矩形太阳帆板作为几何特征，采用综合匹配方法实现了双目图像的高精度匹配，随后基于几何特征指标参数判别和ROI检测方法，实现了卫星太阳帆板特征点组的识别与提取，在此基础上，进一步建立了目标坐标系，通过三维重建完成了超近距阶段失效卫星的相对位姿高...
分析了螺旋钻杆的输出月壤原理和输出月壤阻力（阻力矩）以及综合考虑了螺旋槽内月壤对钻杆驱动力矩的影响、螺旋升角的取值范围和钻杆的轴向钻进功率后建立了钻杆驱动力矩、轴向加载力及功耗的模型。利用该模型分析了钻杆外径、螺旋槽深、槽宽比及螺旋升角等结构参数对钻杆驱动力矩和轴向加载力的影响，获得了钻杆结构参数对钻杆驱动力矩和轴向...
为分析某导航卫星（为表述方便，下文称为B导航卫星或B卫星）的表面光学特性参数变化产生的影响，本文首先参考GPS光压建模方法，结合B卫星的结构、控制及轨道特点，构建了一种适合B卫星的分析型光压模型。在该光压模型的约束下，分析表面光学特性参数变化产生的影响。最后利用建立的光压模型进行轨道预报，与精密星历等实际数据比较，验证了模...
采用风洞实验和数值模拟方法研究平板表面圆柱形粗糙单元引起的M=3超声速边界层转捩问题。实验采用纳米粒子示踪平面激光散射技术（NPLS）对流动结构进行测量。共考察了1mm、2mm和4mm三个不同的粗糙度条件。采用五阶精度加权紧致非线性格式（WCNS—E-5）对风洞实验进行数值模拟和对比。实验及计算表明：粗糙元对边界层干扰后诱导了尾迹流向涡的...
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