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基于Richardson外推法的CFD中离散不确定度估计 被引量：9
1
作者 赵训友 林景松 童晓艳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2315-2320,共6页
在CFD离散误差和不确定度估计问题中,为研究计算得到的观测精度对仿真计算结果的影响,消除GCI离散不确定度估计法中当观测精度大于格式精度时出现的不合理的小不确定度,提出了1种改进的CFD离散不确定度估计方法,即用加权平均的数值解代... 在CFD离散误差和不确定度估计问题中,为研究计算得到的观测精度对仿真计算结果的影响,消除GCI离散不确定度估计法中当观测精度大于格式精度时出现的不合理的小不确定度,提出了1种改进的CFD离散不确定度估计方法,即用加权平均的数值解代替细网格数值解来估计离散误差及不确定度。针对低雷诺数二维非轴对称圆柱绕流模型进行数值计算,划分5套网格,用二阶迎风格式计算圆柱绕流的阻力系数和升力系数,分别给出了GCI和改进方法的离散不确定度估计结果,并与文献参考值进行比较,结果表明改进的方法对离散不确定估计要优于GCI方法,且置信度更高。 展开更多
关键词 CFD 不确定度 RICHARDSON外推法 GCI
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深空探测器在轨推力器参数辨识方法 被引量：1
2
作者 信思博 赵训友 +1 位作者 郑艺裕 李绿萍 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期72-78,共7页
针对中国首次自主火星探测任务需要,结合环绕器质量特性和推进系统布局构型,分析了喷气卸载对整器角动量的影响。在分析的基础上,通过飞轮卸载前后三轴转速变化规律,计算整器角动量变化情况,并解算出每次喷气时产生的冲量及推力方向偏差... 针对中国首次自主火星探测任务需要,结合环绕器质量特性和推进系统布局构型,分析了喷气卸载对整器角动量的影响。在分析的基础上,通过飞轮卸载前后三轴转速变化规律,计算整器角动量变化情况,并解算出每次喷气时产生的冲量及推力方向偏差;通过同组推力器作用时对各轴的扰动,解算整器质心坐标。利用在轨数据分析了天问一号探测器巡航段6次使用不同推力器的喷气卸载情况,解算的推力器方向偏差、质心坐标和地面设计值进行比对,实测推力方向偏差不超过0.6°,质心绝对偏差小于18mm,验证了计算方法的有效性和正确性,可作为后续轨控任务的点火方向制定、燃料预算的输入依据。 展开更多
关键词 火星探测器 质心 喷气卸载 推力器方向偏差 干扰力矩 角动量
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“天问一号”火星探测器制动捕获最优点火姿态设计
3
作者 信思博 徐亮 +2 位作者 赵训友 郑艺裕 马瑞 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第1期19-27,共9页
针对中国首次自主火星探测任务“天问一号”(Tianwen-1)的火星捕获制动期间点火姿态设计最优化问题,提出了整器约束条件下的分析思路和解决方法。首先建立捕获阶段的轨道动力学模型,根据捕获前轨道和捕获后的目标轨道以燃料消耗最少为... 针对中国首次自主火星探测任务“天问一号”(Tianwen-1)的火星捕获制动期间点火姿态设计最优化问题,提出了整器约束条件下的分析思路和解决方法。首先建立捕获阶段的轨道动力学模型,根据捕获前轨道和捕获后的目标轨道以燃料消耗最少为优化目标,使用牛顿迭代法寻优解出轨道平面内最佳的推力方向和点火时刻,得到推力矢量。再结合探测器的光照、测控约束条件,确定了绕推力方向的偏转范围。最后参考星敏感器布局,对全过程不同偏转角度下星敏受天体遮挡情况进行分析,计算出星敏可用台数以及可用时长,按照可用时长最优的原则确定出最优的点火姿态。在轨实际制动捕获结果表明,轨控后半长轴偏差小于947.122 km(半长轴变化量102346.152 km),偏心率偏差小于0.0021,同时全程满足整器测控、光照的需求,捕获全过程中保持任意时刻至少有2台星敏可用,根据遥测结果对比星敏的可用时段仿真误差小于0.225 h。 展开更多
关键词 火星探测器 制动捕获 点火姿态
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火星环绕器接地设计与验证 被引量：1
4
作者 陈明花 杨磊雨 +4 位作者 赵训友 闫奎 曹健伟 谢攀 褚英志 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第S01期172-177,共6页
良好的接地平面是航天设备不受干扰而可靠工作的基础,是卫星系统性能稳定、安全可靠的重要保证。针对深空探测任务的火星环绕器在轨运行中存在的复杂环境,从接地设计原则、结构接地、单机接地及两器接地等方面进行设计分析,确定火星环... 良好的接地平面是航天设备不受干扰而可靠工作的基础,是卫星系统性能稳定、安全可靠的重要保证。针对深空探测任务的火星环绕器在轨运行中存在的复杂环境,从接地设计原则、结构接地、单机接地及两器接地等方面进行设计分析,确定火星环绕器接地方案。采用Multisim电路仿真软件搭建仿真模型,对环绕器的接地设计进行仿真分析,经火星环绕器地面实验及在轨飞行验证。结果表明:环绕器上各单机工作稳定正常,接地可靠有效,为深空探测的航天器接地设计提供了参考。 展开更多
关键词 深空探测 火星环绕器 接地设计 接地仿真
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火星环绕器中分辨率相机热控设计及验证 被引量：1
5
作者 杨金 徐亮 +4 位作者 余国彬 盛松 赵训友 翟载腾 谢攀 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第S01期186-191,共6页
火星环绕器采用中分辨率相机对火成像,相机受限于环绕器布局约束只能安装在舱内,与舱内形成热耦合关系,难以做到独立热控设计,相机成像时必须保证其镜头温度控制在10~30℃之间,且满足3℃温度梯度要求,是热控设计的难点。文章建立了中分... 火星环绕器采用中分辨率相机对火成像,相机受限于环绕器布局约束只能安装在舱内,与舱内形成热耦合关系,难以做到独立热控设计,相机成像时必须保证其镜头温度控制在10~30℃之间,且满足3℃温度梯度要求,是热控设计的难点。文章建立了中分辨率相机在轨传热模型,分析了各部件的热阻网络关系,提出相机本体与舱体之间采用导热安装,相机镜头采用多层隔热组件包覆减小对外热流的敏感性,通过热仿真分析确定了相机镜头加热器的最佳功率配置,可以保证存储期间满足-50~80℃的温度要求和工作期间快速提升至10~30℃的温度要求,同时对上述热控设计进行了热试验验证。结果表明:上述热控措施合理可行,可保证中分辨率相机不同时段的温度要求,为深空探测相机光学系统的可靠性和热控优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 火星 中分辨率相机 热控设计 热仿真 热试验
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火星环绕器环火轨道的角动量管理方法 被引量：1
6
作者 信思博 顾强 +1 位作者 郑艺裕 赵训友 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2021年第1期8-14,共7页
针对中国首次火星探测的任务需求和规划,结合环绕器质量特性和布局构型以及大椭圆轨道特性,分析了环绕器在环火飞行阶段所受的重力梯度力矩和光压力矩规律.空间干扰力矩累积导致飞轮转速上升,影响姿态机动能力,需要喷气卸载.为减少喷气... 针对中国首次火星探测的任务需求和规划,结合环绕器质量特性和布局构型以及大椭圆轨道特性,分析了环绕器在环火飞行阶段所受的重力梯度力矩和光压力矩规律.空间干扰力矩累积导致飞轮转速上升,影响姿态机动能力,需要喷气卸载.为减少喷气卸载次数,在满足系统任务的基础上,设计了姿态偏置方案,利用光压力矩和重力梯度力矩相互抵消减少角动量累积.通过仿真表明该方法可以将空间干扰力矩累积量减少70%,节约卸载喷气的燃料消耗,延长航天器寿命. 展开更多
关键词 火星探测器 空间力矩 角动量
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火星环绕器发动机主动热控策略设计与验证 被引量：1
7
作者 赵训友 陈明花 +4 位作者 曹伟 杨金 张海 邹亿 谢攀 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第S01期178-185,共8页
火星环绕器采用3000 N轨控发动机和120 N、25 N姿控发动机进行轨道和姿态控制,良好的温度水平是发动机可靠工作的保障。在复杂深空环境中,3000 N发动机主备份加热区温度控制耦合在一起,且环绕器遥控遥测资源有限,为发动机热控策略设计... 火星环绕器采用3000 N轨控发动机和120 N、25 N姿控发动机进行轨道和姿态控制,良好的温度水平是发动机可靠工作的保障。在复杂深空环境中,3000 N发动机主备份加热区温度控制耦合在一起,且环绕器遥控遥测资源有限,为发动机热控策略设计带来了困难。本文对电磁阀温度适应性进行了仿真分析,阐述了发动机控温回路及控温点设计,分别制定了相应的控温策略,最后给出了真空热试验和在轨飞行试验的温度控制数据。结果表明:热控策略合理可行,可保证发动机温度要求。 展开更多
关键词 火星 环绕器 发动机 电磁阀 热控
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