摘要 |《中国空间科学技术》2021年第4期摘要推荐
《中国空间科学技术》简介
本刊宗旨是“交流科研成果,探讨前沿技术,活跃学术研究,促进人才成长,服务空间事业”,努力使《中国空间科学技术》成为国内一流的学术技术刊物。本刊遵循“百花齐放,百家争鸣”的方针,发扬学术民主,积极开展学术研讨,使本刊成为中国空间科技人员发表研究成果、进行学术交流、探讨前沿技术的重要园地;成为宣传和展示中国空间技术学术成果的重要窗口;成为沟通航天工程技术领域科研人员的“桥梁”和“纽带”。
稿件内容,以研究论文、技术报告、专题研讨和科技述评等形式为主,广泛报道中国空间技术领域的研究成果、技术创新、学术见解和经验总结,以及中国空间技术发展战略的理论探讨。主要包括空间飞行器、探空火箭的总体技术及其分系统设计技术、航天动力学、航天测控、再入与返回技术、空间电子学、空间遥感、空间能源、空间通信、空间导航与定位、航天环境工程、空间材料及工艺、空间医学与工程、综合测试和航天工程管理以及空间技术发展方向和空间技术应用的探讨研究。
读者对象主要是从事航天器工程的研究人员、工程技术人员、科技管理人员,以及众多的空间技术应用部门的科技人员,高等院校等有关专业的师生和其他对空间技术感兴趣的人员。
创刊以来,本刊获得航天系统优秀科技期刊奖励5次;国防系统优秀科技期刊奖励两次;北京市优秀科技期刊奖励一次;1997年《中国空间科学技术》在中宣部,国家新闻出版署和国家科委组织的全国第二届科技期刊评比中荣获二等奖;2000年入选“中国期刊方阵”和“双百期刊” ;2019年入选"建国70周年精品期刊展"。
《中国空间科学技术》是中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国精品科技期刊、美国“剑桥科技文摘”(CSA)核心源期刊,被ESCI、SCOPUS、CSCD、知网、万方、维普全文收录,并被列入航空航天类统计引文源,是中国空间技术领域知名期刊。
《中国空间科学技术》2021年第4期摘要推荐
综述
01 连续小推力非开普勒悬浮轨道研究综述
【作者】潘晓1,2;徐明3
【引文格式】潘晓,徐明.连续小推力非开普勒悬浮轨道研究综述[J].中国空间科学技术,2021,41(04):1-15.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0046
02 模块化空间折展机构研究现状与展望
【作者】田大可1;高海明1;金路2;刘荣强3;马小鸥4;范小东1;郭振伟1
【单位】1. 沈阳建筑大学机械工程学院;2. 沈阳建筑大学土木工程学院;3. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室;4. 辽宁省科学技术馆
【摘要】模块化空间折展机构具有拓展灵活、通用性好、适应性强等特点,可满足长距离深空探测、长期在轨空间站建设和超广域卫星通信等重大航天工程对大型/超大型空间折展机构的需求,是一种新型关键的航天装备。针对应用需求,阐述了模块化空间折展机构领域的研究进展,重点介绍了伸展臂、太阳翼和空间可展开天线等3类折展机构中具有模块化特征的典型构型,分析了模块化空间折展机构的结构组成、展开原理、驱动方式及应用现状,从机构创新设计方法、地面微重力试验及仿真、空间在轨装配技术、空间在轨建造技术等4个方面,展望了模块化空间折展机构未来的发展方向,旨在为大型空间折展机构的研究和应用提供借鉴与参考。
【关键词】空间折展机构;模块化结构;伸展臂;太阳翼;可展开天线;
【基金资助】国家自然科学基金重点项目(51835002); 中国博士后科学基金面上项目(2019M661126); 辽宁省自然基金指导计划(2019-ZD-0655,2019-ZD-0678); 辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才项目(XLYC1807188)
【引文格式】田大可,高海明,金路,刘荣强,马小鸥,范小东,郭振伟.模块化空间折展机构研究现状与展望[J].中国空间科学技术,2021,41(04):16-31.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0047
学术论文
03 微等离子体转化二氧化碳发射光谱诊断
【作者】孙江宏1;孙素蓉1;王海兴1;马弢2
【单位】1. 北京航空航天大学宇航学院;2. 中国航天空气动力技术研究院
【摘要】火星大气层的主要成分为二氧化碳,如果能够利用低温等离子体方法高效分解二氧化碳,使其转化为氧气和一氧化碳加以利用,可以大幅降低航天员生命保障相关载荷长途运输的成本,进一步提高生命保障能力。低温等离子体放电过程中会产生大量活性组分,可以在数百度温度下实现二氧化碳的高效解离,是具有很大潜力的二氧化碳解离与转化方式。设计了一种尺度在亚毫米级、功率输入为数瓦的直流微槽等离子体反应器,可以在较低气体温度下实现二氧化碳分解。测量了反应器电流、功率等放电参数,采用发射光谱确定了体系中激发态组分,分析了激发态粒子谱线强度随输入电压、稀释气体比例等反应器工作参数变化,利用氮气分子振转谱带测量了等离子体放电区振动温度和气体温度。研究表明,添加氩、氦、氮气均可以增强二氧化碳的分解,添加氦气可以促进二氧化碳的电离过程。稀释气体激发态因具有高能量,可以通过潘宁解离通道增强二氧化碳分解。氦组分激发态的能量高于二氧化碳电离能,可以促进二氧化碳的电离反应。微等离子体内存在强烈的振动-平动非平衡现象:振动温度约为4 400~4 800 K,而气体温度仅为450~600 K,表明可以通过合理的放电和结构设计,定向将能量注入到振动态,从而进一步促进二氧化碳的振动解离。
【关键词】二氧化碳分解;发射光谱;微等离子体;原位资源利用;火星大气;
【基金资助】国家自然科学基金(11735004,11575019,12005010)
【引文格式】孙江宏,孙素蓉,王海兴,马弢.微等离子体转化二氧化碳发射光谱诊断[J].中国空间科学技术,2021,41(04):32-40.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0048
04 LIPS-200离子推力器非预期电击穿特性的初步分析
【作者】张雪儿1,2,3;张天平1,2,3;李得天1,2,3;孟伟1,2,3
05 卫星多源信息贝叶斯融合方法研究
06 时间与燃料约束的参数自主寻优变轨滑模控制
【作者】张晗1;康国华1;张琪1;魏建宇1;戴涧峰2
【单位】1.南京航空航天大学航天学院;2. 航天东方红卫星有限公司
【摘要】航天器相对运动轨控采用滑模控制具有较好的抗扰能力,但参数设置复杂。为贴近工程实际,引入燃料最优约束和寻优算法,提出一种综合考虑时间、燃耗以及误差的参数自主寻优滑模控制。首先,基于线性相对运动方程与指数趋近的滑模控制,建立相对运动滑模控制器模型,并由能量最优的轨迹规划器给出收敛约束时间,实现高效机动;然后,分析滑模控制器中可调参数与时间、误差的约束条件,制定了参数量级寻优规则;最后,通过惯性权值改进的粒子群算法,将误差允许范围内的最少燃料消耗作为寻优评价标准,输出最优量级与系数组合的控制参数,实现滑模的最优控制。仿真表明,使用粒子寻优器得到的参数组合,可使滑模偏差控制器在规定时间内通过最小燃料消耗令位置与速度误差稳定收敛,增加航天器在轨寿命。
【关键词】自主变轨;滑模控制;粒子群算法;燃料最优;自主寻优;
【基金资助】上海航天科技创新基金资助项目(SAST2018-047);武汉光电国家研究中心开放基金(2019WNLOKF011);
【引文格式】张晗,康国华,张琪,魏建宇,戴涧峰.时间与燃料约束的参数自主寻优变轨滑模控制[J].中国空间科学技术,2021,41(04):59-68.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0051
07 充液航天器质量特性计算方法研究
【作者】李青;黄俊;缪远明;于杭健
【单位】北京空间飞行器总体设计部
【摘要】充液航天器的质量特性对飞行动力学建模和控制设计有着重要影响。质量特性测量装置通常只能测出干重状态下航天器的质量特性,而充液状态下的航天器质量特性只能靠计算给出,其中如何计及各贮箱内液体的惯性张量是此类工程计算的难点。首先采用势流理论推导了任意形状贮箱内液体质量特性的一般表达式,包括全充液情况和部分充液情况,其中对部分充液情况考虑了自由液面小幅晃动的影响;然后采用三维有限元方法建立了液体质量特性的数值计算方法,并通过一个验证算例确认了该计算方法的有效性;最后应用该方法计算了一个充液航天器的质量特性,并研究了不同的液体处理方法对计算结果的影响。研究表明,工程上通常采用的"固化液体"处理方法所计算出来的转动惯量明显偏大,而所提出的计算方法具有更好的理论正确性和工程适用性。
【关键词】充液航天器;质量特性;惯性张量;液体晃动;数值计算;
【基金资助】国家重大科技专项工程;
【引文格式】李青,黄俊,缪远明,于杭健.充液航天器质量特性计算方法研究[J].中国空间科学技术,2021,41(04):69-76.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0052
08 一种多传感器组合导航系统的改进异步融合算法
【作者】刘丽丽1;林雪原1;陈祥光1,2
09 多等级区域侦察弹性星座设计方法
【作者】王浩1,2;张占月1;张海涛1;姜平1
【单位】1.航天工程大学;2.中国人民解放军63601部队
【摘要】针对传统侦察星座目标单一、弹性低的问题,提出了多等级区域侦察弹性星座的设计方法。该方法将星座设计过程按区域等级信息分为多个子星座逐步设计,直到整体星座对所有的区域性能满足设计要求。以区域被划分为3个等级为例,首先对星座设计需求、设计指标及设计步骤进行了分析。其次推导了地面最低分辨率和轨道高度的关系并确定了不同子星座的轨道高度。最后考虑轨道倾角、一箭多星发射、光照和升交点漂移同步约束,构建基础星座、子星座1和子星座2的优化模型。最终设计星座为3层混合星座,共8个轨道面和70颗卫星,星座对各等级区域的最大重访时间分别为10 937 s, 12 241 s和17 437 s,弹性指数为22.13%,24.20%和63.61%。结果表明该方法设计的星座可实现对区域覆盖和弹性分级的设计要求,证明了方法的有效性。对比Walker星座设计方法,在同等设计要求下,Walker星座所需卫星数为156颗,多等级区域侦察弹性星座所需卫星数远低于Walker星座,结果进一步证明了该星座设计方法的优越性。
【关键词】星座设计;弹性;区域覆盖;一箭多星;多等级区域;
【基金资助】军事类研究生资助课题(JY2019B155);
【引文格式】王浩,张占月,张海涛,姜平.多等级区域侦察弹性星座设计方法[J].中国空间科学技术,2021,41(04):85-94.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0054
10 考虑燃料消耗均衡性的低轨通信星座在轨星座构型重构方法研究
【作者】李玖阳1;胡敏2;王许煜3;李菲菲2;徐家辉2
11 超静空间科学卫星分离式主动隔振技术
【作者】杨鸿杰1,2;刘磊1,2;李新国1,2
12 一种航天器星上时间获取方法
【作者】兰天;郭坚;张红军;董振辉;韦涌泉
13 基于循环神经网络的卫星姿态执行器故障诊断
【作者】倪平1,2;闻新1,2
14 基于卫星遥感的岛礁影像多类目标智能化提取
【作者】江志军1,2;张舒豪3;肖进胜3
【单位】1.钱学森空间技术实验室;2.中国航天科技集团有限公司航天系统发展研究中心;3.武汉大学电子信息学院
【摘要】卫星遥感影像具有背景复杂、目标尺度不一、观测方向各异、纹理不清晰等特点,主流的深度学习目标检测算法不能直接适用于卫星遥感影像的目标检测。改进了RetinaNet,使其适用于卫星遥感影像。首先设计了一种新的特征融合方式,融合ResNet50输出的特征图,使得融合后的特征图同时具有高层语义信息和低层纹理细节信息。为了减弱遥感影像复杂背景对目标特征的影响,设计了特征感知模块,在减弱噪声对特征图影响的同时增强有用特征。挑选DOTA数据集中船只、飞机和存储罐图像进行训练和测试。改进的算法与RetinaNet相比,飞机、船只和存储罐的平均精度分别提高了4.1%、2.5%、2.4%。基于高分二号卫星(GF-2)真实影像数据的试验结果表明,提出的算法能够用于卫星遥感岛礁影像的多类目标智能化提取。
【关键词】深度学习;遥感影像;目标检测;特征融合;特征感知模块;DOTA数据集;
【基金资助】国家自然科学基金(61471272); 中国航天科技集团有限公司科技创新研发项目
【引文格式】江志军,张舒豪,肖进胜.基于卫星遥感的岛礁影像多类目标智能化提取[J].中国空间科学技术,2021,41(04):127-133.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0059
15 一种深度学习分割遥感影像道路的损失函数
【作者】袁伟1;许文波2;周甜1
【单位】1.成都大学建筑与土木工程学院;2.电子科技大学资源与环境学院
【摘要】传统的根据光谱特征或形态学算法来分割道路,存在精度低、阈值难确定等缺点,而深度学习中已有的方法并未考虑道路的特性,只是利用通用方法来分割道路。针对上述不足,提出了一种针对道路特有形态的深度学习损失函数——形态损失函数。首先使用连通性算法将预测结果划分为若干个相互分离的连通区域,分别计算这些区域的面积与外接圆面积的比值,然后取平均值作为此批训练数据的形态损失函数,最后将形态损失函数按一定的比例与交叉熵损失函数求和,得到最终的损失函数。通过在公开的遥感数据集上使用深度学习网络进行对比试验,附加了形态损失函数后平均交并比(MIoU)、准确度(ACC)及F1-Score均有提高。从预测的图形来看,附加了形态损失函数后,预测的道路更为连续。所提出的形态损失函数可用于提高光学遥感影像道路分割的精度。
【关键词】形态学;遥感影像;道路分割;语义分割;深度学习;
【基金资助】四川省科技厅科技支撑计划(2020YFG0055);
【引文格式】袁伟,许文波,周甜.一种深度学习分割遥感影像道路的损失函数[J].中国空间科学技术,2021,41(04):134-141.
【DOI】10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0060
初审:张艳玲
初审:张艳玲
终审:金 君
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