2020 Vol. (1): 1-7| [摘要](26) | [PDF](49)- 空间可展桁架结构等效动力学模型研究进展与展望
- 曹登庆,刘 梅,朱东方,李友遐
- 随着航天重大工程的逐步实施，桁架式空间可展结构正朝着大型化、轻量化和多功能等方向发展，该类桁架结构具有周期性、大柔度、构型复杂等特点。为满足大型空间结构的高精度、高可靠性要求，其动力学建模、非线性振动与振动控制等问题越来越复杂且难于处理。因此，大型空间可展结构的等效连续体建模成为研究热点。本文着重介绍大型空间可展桁架结构等效动力学建模的研究现状，综述了等效动力学建模的研究对象、方法及已取得的成果，提炼出等效动力学建模和与之相应的非线性振动与振动控制研究领域中亟待深入研究的关键科学问题。
- 2020 Vol. (1): 8-17
| [摘要](19) | [PDF](25)- 利用非合作航天器双特征结构的相对姿态确定方法
- 王大轶,鄂 薇,邹元杰,史纪鑫,黄美丽
- 针对空间非合作航天器相对姿态确定难度大的问题，提出了一种利用非合作航天器双特征结构的相对姿态确定方法，该方法利用航天器的星箭对接环与太阳帆板结构进行联合定姿，首先基于投影同心圆代数约束关系计算星箭对接环所在平面法向量，进而基于平行线消失点原理计算太阳帆板旋转轴方向向量，能够在太阳帆板为旋转翼情况下进行相对姿态确定。利用包含星箭对接环与太阳帆板结构的失效翻滚航天器图像进行仿真验证，结果表明：该方法能够有效确定目标航天器的相对姿态，在4m观测距离下姿态角最大误差小于2°。
- 2020 Vol. (1): 18-26
| [摘要](18) | [PDF](32)- 多梁复合结构的动力学建模及全局解析振型分析
- 王凤祥,郝淑英,胡文华
- 多梁复合结构广泛用于工程领域，其动力学特性对相关装备的工作状况有着重要影响，建立准确适用的动力学模型对后续的动力学响应参数影响规律研究有决定性作用。针对工程中常见的多梁复合结构，给出了位移场的一般表达式，利用哈密顿原理得出多梁复合结构的运动控制方程和边界条件，对其全局解析振型进行理论计算，给出了计算多梁复合结构数值振型的一般过程，基于数值分析和实验分析以L型梁和Z型梁为例利用频率相对误差、振型定性比较和MAC定量分析说明了全局解析振型的求解验证方法，利用伽辽金方法和全局解析振型给出了截断原系统得到离散系统运动方程的一般形式。提出的多梁复合结构的建模方法和全局解析振型求解验证方法，对工程中此类结构动力学响应的参数影响规律研究有重要意义。
- 2020 Vol. (1): 27-36
| [摘要](11) | [PDF](17)- 绳驱空间机械臂动力学建模与仿真效率分析
- 马曙光,于 强,王培栋,王天舒
- 针对一种适用于在轨服务精细操作的绳驱空间机械臂进行讨论。建立该机械臂的动力学模型，将机械臂视为链式多刚体系统，认为绳索满足线弹性假设并忽略绳索的质量，利用空间算子代数方法推导了机械臂的动力学方程。分析动力学模型的数值仿真效率，求解出机械臂微振动的振动频率，将最高阶振动频率作为特征系数代入到微分方程数值算法的稳定区域，计算得到仿真步长的临界值；对动力学模型中的绳索模型进行改进，通过增大仿真时间步长临界值来提高动力学模型的数值仿真效率。仿真算例表明，改进后动力学模型的仿真效率最多可提高200多倍，并可以实现实时仿真。
- 2020 Vol. (1): 37-41
| [摘要](17) | [PDF](27)光电探测与制导技术- 一种结合惯导信息的红外弱小目标检测方法
- 郭铭嘉,赵 晟,刘会文,申 涛,雷 昊,朴宇鹏,曹耀心,吴建东
- 为了筛除红外制导导弹视场中的各种背景干扰，提出了一种基于惯导信息提取目标运动特性、辅助图像系统检测目标的方法。该方法首先根据惯导数据提取出海天线的位置、缩小检测目标的范围，然后预估出导弹对目标的视线角速度，并与图像系统的测量结果相比较以筛选目标。研究中通过仿真实验对该方法进行了验证，发现导弹在飞行时其视场中的目标会迅速穿过海天线，从空背景移动到海背景上，而且导弹对目标与干扰的视线角速度的差值始终处在较明显的水平，因此这种结合惯导与红外信息排除背景干扰的方法是可行的。该方法解决了传统红外目标检测方法中目标与干扰红外特征相似、运算量大以及检测效果易受环境影响等问题。
- 2020 Vol. (1): 42-48
| [摘要](22) | [PDF](24)- 遥感卫星多光谱图像模拟真彩色算法研究
- 万 伟,赵新伟,罗伊萍,孙业超
- 地球资源遥感卫星ZY-1 02C和CBERS-04搭载的全色多光谱相机缺少蓝光波段，需要通过波段模拟方法首先生成蓝波段，进而合成模拟真彩色图像。根据多光谱数据特点，提出一种基于波段线性关系模型的模拟真彩色方法。首先用具有蓝色波段的多光谱数据作为参考图像进行回归分析，计算得到相关系数，将结果作为参数应用于待模拟图像生成蓝波段。然后按照地物类别进行单景图像局部区域颜色畸变矫正。最后按特定顺序合成模拟真彩色图像。试验表明，该算法简单快速，减少了偏色现象，能够获得较好的模拟效果。
- 2020 Vol. (1): 49-55
| [摘要](18) | [PDF](29)- 一种旋转导弹锥形运动稳定性分析方法研究
- 孔寒雪,蒋虎超,朱雯雯,张晓峰,朱成成
- 针对旋转导弹在飞行过程中，由于俯仰和偏航通道的气动交联、惯性交联和控制交联而形成的锥形运动对弹体稳定性的影响,在对锥形运动进行动力学建模的基础上，利用劳斯定理分析了旋转导弹锥形运动的稳定性条件，揭示了锥形运动稳定性与飞行状态、气动特性以及弹旋速度的关系，并针对旋转导弹做锥形运动时的角运动特性进行了仿真。仿真结果验证了该稳定性条件的可行性和正确性，研究结果为旋转导弹总体设计及制导控制系统设计提供了参考。
- 2020 Vol. (1): 56-61
| [摘要](19) | [PDF](14)惯性与伺服技术- MEMS多环陀螺调频控制系统
- 于翔宇,赵万良,苏 岩,成宇翔,郑大伟
- MEMS多环陀螺是一种轴对称结构基于科里奥利力运动的固体波动陀螺，然而由于加工工艺误差导致了系统模态之间频率漂移、阻尼不均等一系列问题，限制了其向高精度领域的发展。首先对MEMS多环陀螺在力平衡模式下的动力学模型进行分析并对信号处理进行简要介绍，随后对于频率误差做出进一步分析并提出了一种基于电刚度补偿的调频方案，最后基于FPGA平台进行了加入调频控制后的MEMS多环陀螺控制系统实验验证，证明通过两步电刚度补偿法，可以将系统模态之间的频差降为1Hz以内，且有效地降低了系统的零偏和零偏稳定性。
- 2020 Vol. (1): 62-68
| [摘要](12) | [PDF](15)- 基于幅频响应特性的半球谐振子频率裂解与固有刚度轴方位角测定方法
- 李绍良,杨 浩,夏 语,包旭光,段 杰,赵万良
- 半球谐振子频率裂解与固有刚度轴方位角是影响陀螺性能指标的核心因素。提出了一种基于幅频响应特性的半球谐振子频率裂解与固有刚度轴方位角测定方法，采用压电激振台扫频激振，多普勒激光测振仪检测谐振子的幅频响应特性，通过幅频响应特性曲线分析实现频率裂解与固有刚度轴方位角的测定。对该方法进行了理论分析，搭建了实验装置，并对半球谐振子进行了测试，结果表明：该方法频率裂解测量精度优于0.01Hz，固有频率主轴方位角确定精度优于±1.17°，具有良好的可行性，在半球谐振陀螺研制方面具有良好的参考意义。
- 2020 Vol. (1): 69-74
| [摘要](16) | [PDF](28)- 玻璃基环形振动微陀螺谐振子的设计与制造工艺
- 王风娇,李新坤,吴浩越,刘福民,徐宇新,王学锋
- 针对传统单晶硅材料热胀系数不稳定引起的硅基环形振动微陀螺的温度漂移问题，开展了玻璃基环形振动微陀螺谐振子的设计，并提出了一种新型的玻璃基准三维微结构制造工艺，借助微型电子机械系统（MEMS）工艺中成熟的深硅刻蚀、阳极键合、化学机械抛光等通用加工技术，融合玻璃熔融工艺，解决了玻璃基准三维微结构的制造工艺难题，同时保证了高的加工精度，实现了玻璃基环形振动微陀螺谐振子的高精度批量制造。
- 2020 Vol. (1): 75-79
| [摘要](16) | [PDF](17)- 极端低温下电液伺服阀温漂特性分析
- 訚耀保,李 聪
- 针对电液伺服阀在极端低温下温漂大的问题，以＋40℃时电液伺服阀初始零偏为基准，采用线性回归方法分析了某型射流管伺服阀不同温度的零偏试验数据，得到了极端低温下的伺服阀温漂与＋40℃时初始零偏的数学关系。分析与试验结果表明：极端低温时射流管伺服阀的温漂与＋40℃时的初始零偏存在非常显著的线性关系。温漂与电液伺服阀制造与装配工艺过程密切相关，与结构及其装配不对称有关。电液伺服阀结构上的微观不对称现象，在极端低温下显现出来，尤其是呈现出较大的温漂。降低温漂的主要措施是提高电液伺服阀结构与装配的对称性，降低初始零偏。
- 2020 Vol. (1): 80-85
| [摘要](12) | [PDF](16)
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