摘要:针对小卫星星座规模趋向巨型化的发展应用需求，开展基于遥感卫星的低轨大规模星座概念研究并提出相应的星座分阶段部署方案。首先，考虑低轨卫星轨道理想容纳卫星数量、星间相互作用、轨道控制精度等因素，进行低轨大规模星座量级分析，明确星座规模。在此基础上，采用人工势函数方法将卫星个体控制拓展至星座整体密度迁移，实现满足任务需求的星座特定密度分布。结合大规模遥感卫星星座任务特点和建设能力，提出基于太阳同步轨道、低倾角轨道和大椭圆轨道的混合星座配置方案，并按照近期、中期和远期分阶段进行部署。对星座部署方案进行仿真，验证了低轨大规模星座的优势，为未来巨型星座设计与控制提供一定的参考与借鉴。

摘要:空间引力波探测任务中，为保证作为惯性基准的检验质量不受扰动，航天器需采用高精度无拖曳控制技术，让卫星平台实时跟踪检验质量块。同时星间激光测距对航天器的指向也提出了较高要求。为满足空间引力波探测的需求，本文提出了一种基于非接触式卫星平台的无拖曳控制方法。该方法基于分舱式卫星平台设计，利用载荷舱与平台舱之间的磁浮机构替代传统无拖曳卫星中的微推进器来控制载荷舱，让载荷舱跟踪检验质量块，同时平台舱跟踪载荷舱，实现高精度的拖曳补偿和平台指向。仿真结果表明，非接触式卫星平台姿态指向精度为6×10^{-4 o}，姿态指向稳定度为2×10^-4 （°）/s，无拖曳补偿后检验质量上的残余扰动加速度水平约为10^-15 m/（s²·Hz^1/2）。

摘要:针对单星无源测向对空中目标定位误差较大的问题，提出了一种对空中目标的双星无源测向定位方法。通过仿真验证了该方法对空中目标定位的可行性，结合双星视场分析了影响对空中目标的定位的因素，为后续卫星轨道的设计提出了建议。

摘要:目前已有相关研究从遥感影像数据处理反向出发，研究了交会角和等分仰角对图像定位精度影响的经验关系。本文从遥感卫星设计正向出发，基于立体像对空间前方交会原理，设计定位精度模型。定量描述立体像对的交会角和等分仰角（包含不对称角和滚动角）到定位精度的计算方法。本文研究表明使用该选择原则，可以选出最优的多角度立体观测，为城市三维建模获取更高定位精度。

摘要:信息技术与人工智能的显著进步，使得数字孪生获得了越来越多的关注，因为它提供了一种航天器设计方案评估，优化和可靠性分析的方式。本文建立了一种多粒度数字孪生模型，提出了一种多粒度比对与修正的方法，通过划分模型粒度，按照粒度由粗到细，逐粒度比对迭代修正数字孪生模型。通过北斗M5的真实在轨遥测数据挖掘，实现了数字孪生模型的比对与修正。结果表明，本文使用的分层比对方法可以用在北斗M5卫星的数字孪生模型上，取得了较好的效果。

摘要:健康预测和数字孪生技术是实现小卫星数字化设计与在轨卫星健康管理的重要手段，它可以为小卫星数字化设计提供必要的支持，保证其安全、可靠地在轨服役运行。针对小卫星数字化程度低、各阶段数据流动少、运行环境复杂多变等特点，本文提出了基于数字孪生的小卫星全生命周期智能诊断与健康预测框架。首先，对健康预测、数字孪生和数字主线等技术及其在卫星领域的应用做了概述。其次，充分利用小卫星在轨和地面等各类数据，构建了面向小卫星健康预测的数字孪生模型，以及小卫星全生命周期的数字主线。最后，结合机理知识和性能数据，提出了基于信息融合的薄弱环节识别、智能诊断、健康评估和在轨剩余寿命预测方法。所提出框架可以有效地实现物理和虚拟数据融合、虚实互连和数据处理，为小卫星数字化设计与健康预测提供必要支撑。

摘要:星座组网系统是未来的发展趋势，针对星座系统的多星任务规划求解问题会随着卫星数量及目标数量的增加其复杂度也随几何增长。考虑到卫星姿态机动、电源能量等多条件约束条件，本文建立一种基于规则的卫星及目标双向锁定算法，对中国领土及周边地区50个点目标进行规划和仿真验证。仿真结果表明该算法能够满足全目标覆盖率100%，同时能达到较好重访效能。本文算法能支撑评估卫星星座体系方案优化，同时为后续多星多约束条件任务规划问题提供了技术基础和可行解。

摘要:针对高速动平台短时突发通信的应用场景下，短帧结构的正交频分复用（Orthogonal frequency division multiplexing， OFDM）系统中训练序列和导频的数量受限，单一同步算法难以同时满足大范围和高精度的符号定时同步和载波相位同步问题。本文提出了一种改进的OFDM通信系统时间、频率快速同步算法，该算法借助短训练序列与导频信息，以粗定时捕获同步，粗频偏估计/校正，精频偏估计/校正，精定时估计/校正的同步流程，实现了大范围和高精度的符号定时同步和载波相位同步。经过仿真校验，该算法能够有效提高高速动平台短时突发通信的OFDM同步精度。

摘要:针对未来载人探月大范围机动的需求，设计了月面低空飞行、高空飞行、弹道飞行以及入轨再入飞行4种方案，在此基础上建立了数学模型表述飞行过程各阶段参数相关关系，以推进剂消耗量最少为目标，计算分析了4种飞行模式的最优总体参数。研究结果表明，载人千公里往返推进剂（液氢 & 液氧）消耗量分别为弹道飞行1 403 kg、低空飞行2 160 kg、高空飞行2 349 kg、入轨再入飞行3 617 kg，综合考虑飞行器规模、方案可行性以及技术难度等因素，月面千公里量级大范围机动建议采用月面低空飞行模式。本文研究为未来载人登月月面大范围探测积累技术基础，提供技术支撑。

摘要:针对月球基地的能量储存及月夜期间能量供应问题，提出了一种基于光谱自适应吸收/发射平板和月壤储热的月夜发电系统。该系统通过使用加工后的月球土壤以实现月昼期间储存太阳辐射能量、月夜期间放热发电的功能。此外，该系统通过使用一种光谱自适应吸收/发射平板，在月昼期间实现太阳辐射波段（0.3~2.5 μm）高吸收和红外波段（3~30 μm）低发射特性、在月夜期间实现红外波段（3~30 μm）高发射特性，将太阳能集热平板与辐射散热平板合二为一，极大地减少了地月运输的有效载荷，降低了发射成本。模拟结果显示，该系统的比功率约为5.12 W/kg，而光伏-锂电池系统的比功率约为0.83 W/kg。此外，与储能总量相同的光伏-锂电池系统相比，该系统的发射总质量降低了约83%。

摘要:以运载火箭舱段为研究对象，开发了螺纹紧固件力矩施加监控系统，制定了螺栓点位及力矩程序编号规则。通过工艺试验获得了最优的拧紧策略和工艺参数，验证了该系统能够进行人机交互编程，实现力矩施加过程的自动化，实时获得力矩大小及点位数据信息。试验结果表明，采用该系统力矩合格率可达100%，为航天型号产品大尺寸产品稠密点位螺栓力矩的可靠管理提供可靠保证。

摘要:可重复使用飞行器是目前航天领域的研究热点，而对于高速再入飞行器在再入大气层时，获得准确的迎角、侧滑角和动压等飞行参数对于控制稳定具有至关重要的作用。传统的外伸式空速管和迎角/侧滑角传感系统在高速状态下会下会引发一系列结构和防热问题，且无法适用于大迎角飞行状态。针对上述问题，设计了嵌入式大气数据系统（Flush air data system，FADS）。FADS以嵌入在机身表面的多测压孔压力信息测量为基础，结合压力分布模型进行大气参数的求解。分别通过试验室试验对FADS算法的正确性以及风洞试验对FADS全系统的适应性进行了验证。试验结果可以有效地对FADS的性能进行评估。

摘要:深度神经网络相关研究中都面临着小样本数据集的挑战，小样本学习技术研究逐渐受到广泛关注。目前，国内关于小样本学习的相关研究综述缺乏全面性和系统性。本文针对面向深度神经网络应用的小样本学习技术进行综述。本文着眼于小样本学习算法框架的关键组成因素，将其分为基于数据增强和基于网络模型两大类，同时对代表性算法开展深入讨论与分析。最后，通过对小样本学习研究现状的总结与分析，对小样本学习的未来发展进行了展望，期望为该领域后续的研究工作提供启示。

摘要:提出一种基于伺服电机转速信号的轴承和不对中复合故障的故障诊断方法。首先，探讨了复合故障励磁引起的电机转速变化，分析了通过转速法实现复合故障诊断的理论可行性。实验表明，复合故障中轴承等微弱故障信号的检测容易受到不匹配安装故障的干扰，这将使传统的诊断算法失效。将预处理后的速度信号和通过FFT得到的信号分别通过循环神经网络（Recurrent neural network， RNN），将输入的时域特征和频域特征融合在一起，作为故障分类的基础。这种时频域特征复合RNN模型（Time-frequency feature compound-RNN， TFFC-RNN）对不对中故障干扰下的轴承故障和正常信号的分类准确率可达90%以上。最后，研究了各RNN变体对于模型准确率的影响。实验结果表明利用门控循环单元进行频域部分的特征提取，模型的诊断正确率最高。

摘要:为了减小空气涡轮火箭（Air turbo rocket， ATR）发动机工作时的振动响应，针对ATR发动机的转子结构特征，建立了有限元模型，设计了挤压油膜阻尼器，并完成了动力学特性分析与试验验证。研究结果表明：该型ATR转子在一阶振型时的主要应变能集中在1号轴承处，二阶振型时的主要应变能集中在2号轴承处；转子在一号轴承处设计挤压油膜阻尼器后，能够明显减小一阶响应，但对于二阶响应的减振程度有限；在ATR转子上合理地设计应用挤压油膜阻尼器，对于抑制转子的振动响应具有显著的作用，能够使得ATR发动机转子平稳地增速到工作转速。

摘要:烧蚀材料热物性参数对防热性能至关重要，本文设计了原始材料和碳化材料的测温实验模型，在非氧化条件下进行风洞实验，通过恒定热流边界的加热实验，获取材料内部温度测点的温度响应。通过传热反问题方法，利用原始材料和碳层材料的温度历程，辨识了材料随温度变化的热物性参数。

摘要:将航天术语标准化问题与深度学习相结合，发挥深度学习在文本建模上强大的语义表征能力，提出了一种基于BERT的航天术语标准化方法。首先，介绍了自然语言处理任务中的文本相似度计算方法和序列标准方法。然后，针对一定量的航天文本原词数据，使用Jaccard相似度计算得到候选标准词。最后，通过构建BERT的预训练模型获得预测标准词。实验结果表明，BERT在自然语言处理任务上具有强大优势，基于多个术语标准评测数据集上准确率达到89.93%，可以提高航天术语标准化水平和效果。

摘要:慢烤（Slow cook-off， SCO）安全性是弹药安全性考核的重要项目之一。为保证我国导弹及其动力系统慢烤安全性考核标准制修订的合理性，提升慢烤试验的有效性，需要借鉴国外慢烤试验技术及标准，分析国外慢烤试验标准的修订依据。本文以北约（North Atlantic Treaty Organization， NATO）慢烤试验标准化协议（Standardization agreement， STANAG） 4382的制修订过程为研究对象。该标准第一版于1996年制定，其实施为装备的定型和军备采购提供了依据，促进钝感弹药技术的发展，最终实现军队生存力和战斗力的全面提升。然而，标准实施过程中，很多成员国对标准中的升温速率、预处理和通过准则等条款提出了质疑，要求对其合理性进行重新评估，并根据评估结果对标准进行修订。本文从北约慢烤试验标准STANAG 4382第一版的制定过程及关键参数、第二版修订的主要内容和修订依据入手，汇总了文献中该标准在北约各成员国中的应用情况和各成员国对标准的修订建议，重点分析了各种情况下的慢烤升温速率模拟结果，并以此为依据对慢烤试验标准中升温速率、预处理参数的设置提出建议，为我军慢烤试验标准的制定提供借鉴。