零压式高空气球球形设计与参数敏感性分析 被引量：8

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作者 杨燕初 张航悦 赵荣 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-64,共7页

高空气球能够为临近空间科学实验提供可靠的平台,其形状直接关系到气球制作及飞行的全过程。提出将多段打靶法与序列二次规划法结合,对零压气球完全膨胀和部分膨胀状态下的球形进行求解,并运用有限元方法对球形进行稳定性及应力应变分析... 高空气球能够为临近空间科学实验提供可靠的平台,其形状直接关系到气球制作及飞行的全过程。提出将多段打靶法与序列二次规划法结合,对零压气球完全膨胀和部分膨胀状态下的球形进行求解,并运用有限元方法对球形进行稳定性及应力应变分析,验证了所推导球形的正确性。在此基础上,对影响气球形状的关键参数进行灵敏度分析及相关运用,从定量的角度得到气球载荷、飞行高度及昼夜温差对气球形状的影响规律。 展开更多

关键词 临近空间飞行器 高空气球 球形设计 多段打靶法 敏感性分析

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浮空器气体混充定高建模与仿真

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作者 杨燕初 曹胜鸿 +2 位作者 赵荣 祝榕辰 宋林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期196-204,共9页

依据浮空器浮重平衡特性以及理想气体状态方程,探索了一种气体混充控制浮空器平飞高度的定高方式,并对浮空器气体混充定高技术进行了总体设计研究。考虑到热力学特性对于浮空器上升过程和平飞过程的重要性,结合工程热力学中混充气体的... 依据浮空器浮重平衡特性以及理想气体状态方程,探索了一种气体混充控制浮空器平飞高度的定高方式,并对浮空器气体混充定高技术进行了总体设计研究。考虑到热力学特性对于浮空器上升过程和平飞过程的重要性,结合工程热力学中混充气体的热物性能,以超压气球作为研究对象,分析球体上升和平飞过程中的热环境,并与动力学模型进行耦合。在此基础上,对混充气球上升及平飞过程进行力学仿真,得到气球上升过程中高度、速度、气体温度以及压强的变化,验证了浮空器混充定高技术的可行性,为后续浮空器飞行试验提供指导。 展开更多

关键词 浮空器 气体混充 热力学 动力学 数值仿真

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临近空间高度卫星光学载荷辐射定标试验与初步结果

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作者 王宁 马灵玲 +17 位作者 刘强 赵永光 腾格尔 刘耀开 高彩霞 刘恩超 张东辉 黎荆梅 王任飞 张贝贝 高海亮 吴骅 韩启金 张泰华 杨燕初 牛沂芳 郑青川 欧阳光洲 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1177-1193,共17页

卫星遥感载荷在轨辐射定标需要高稳定、高可靠、可追溯的辐射定标源支持。将辐射基准搬至空间平台,利用同步对地观测的方式将基准传递至卫星载荷,已成为未来提升在轨辐射定标精度的可行方式之一。临近空间高度上可获得与卫星相接近的观... 卫星遥感载荷在轨辐射定标需要高稳定、高可靠、可追溯的辐射定标源支持。将辐射基准搬至空间平台,利用同步对地观测的方式将基准传递至卫星载荷,已成为未来提升在轨辐射定标精度的可行方式之一。临近空间高度上可获得与卫星相接近的观测,同时,以高空科学气球为代表的临近空间浮空器还具有长时区域驻空、可回收等平台优势,也是空间辐射基准可选择的搭载平台之一。本文介绍了将高空科学气球作为平台搭载辐射参考载荷的系统设计,以及在青海大柴旦地区开展的临近空间光学载荷辐射定标飞行试验情况。结合试验获取的临空平台位置姿态数据、观测辐射亮度数据,分析了临近空间高空科学气球平台及辐亮度计的工作稳定性,给出了在临近空间开展卫星光学载荷定标的一般性方法,并对定标不确定度进行了分析,得到气球过境均匀区和山地区辐亮度观测的不确定度分别为3.8%—4.3%和5.0%—6.8%。与MODIS、GF-6WFI同步观测数据比对结果也一定程度上证实了不确定度估算的可靠性。本次基于临近空间高空科学气球的卫星光学载荷辐射定标试验探索了高空科学气球作为空间辐射基准搭载平台的可行性,为进一步发展基于临近空间的辐射基准传递定标系统积累了经验。 展开更多

关键词 遥感 临近空间 高空科学气球 辐射定标 外场试验

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超压气球上升过程温度与动力学特性仿真分析 被引量：3

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作者 祝榕辰 王生 +2 位作者 杨燕初 刘强 才晶晶 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期151-158,共8页

针对带加强筋的超压气球,分析上升过程热环境及受力状态,建立热力学与动力学模型并分析其耦合关系。基于MATLAB开发仿真程序,对超压气球进行仿真分析。分析了气球上升过程中高度、速度、温度变化特性,数据表明上升过程中的热力学环境和... 针对带加强筋的超压气球,分析上升过程热环境及受力状态,建立热力学与动力学模型并分析其耦合关系。基于MATLAB开发仿真程序,对超压气球进行仿真分析。分析了气球上升过程中高度、速度、温度变化特性,数据表明上升过程中的热力学环境和动力学特性都对球内气体温度有重要影响,气球上升速度和球内气体温度相互耦合并与自由浮力系数存在相关性。飞行试验实测数据验证了仿真结果的准确性。理论分析结果和仿真模型可为后续超压气球设计和飞行试验提供指导。 展开更多

关键词 超压气球 热力学模型 动力学模型 仿真程序 飞行试验

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相变材料在长期驻空平流层飞艇上的应用探讨 被引量：2

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作者 才晶晶 李兆杰 +3 位作者 张衍垒 王旭巍 杨燕初 梁福鑫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期456-462,共7页

建立平流层飞艇在平飞过程中的热力学综合模型,详细分析太阳辐射、地面反射、红外辐射、对流换热及热传导对内部气体温度变化的影响。分析结论表明飞艇内部气体的昼夜温差较大是影响长期驻空平流层飞艇性能的关键因素。为此,提出将相变... 建立平流层飞艇在平飞过程中的热力学综合模型,详细分析太阳辐射、地面反射、红外辐射、对流换热及热传导对内部气体温度变化的影响。分析结论表明飞艇内部气体的昼夜温差较大是影响长期驻空平流层飞艇性能的关键因素。为此,提出将相变材料应用于平流层飞艇,分析相变传热问题的特点,建立相变传热的数学模型,对相变传热问题的求解方法进行分析和比较,并设计实施地面和高空试验,试验结果与分析结果基本一致,即将相变材料应用于平流层飞艇能有效降低飞艇内部气体的日间最高温度,此研究结果可为改善平流层飞艇昼夜温差提供新思路。 展开更多

关键词 相变材料 平流层 飞艇 热力学模型 昼夜温差

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高空气球地面充氦气量计算方法分析与试验评估 被引量：2

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作者 杨燕初 杜千仟 +2 位作者 曾丹丹 王帆 张航悦 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-7,共7页

作为高空气球研究中的一个重要问题,气球在地面发放前充入的氦气量会直接影响其上升速度和驻空高度,进而影响平台的可靠性和稳定性。因此研究充氦气量的准确计算方法十分必要。建立了高空气球上升过程动力学模型,计算了气球初始升速的... 作为高空气球研究中的一个重要问题,气球在地面发放前充入的氦气量会直接影响其上升速度和驻空高度,进而影响平台的可靠性和稳定性。因此研究充氦气量的准确计算方法十分必要。建立了高空气球上升过程动力学模型,计算了气球初始升速的理论值,用于与实际初始升速对比,为评估充氦气量计算方法提供依据。归纳了三种较为典型的高空气球地面充氦气量计算方法,根据实际开展的飞行试验,分析对比了三种方法的准确性和误差范围。提出了浮力补偿规律,完成了对三种方法的评估。通过研究可以对现有充氦气量计算方法进行有效修正,进而为高空气球的实际飞行提供指导。 展开更多

关键词 高空气球 充氦气量计算 初始升速 浮力补偿规律

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高空微型飞行器滑翔轨迹特性优化研究

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作者 屈正宇 杨燕初 闫峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期983-991,共9页

基于滑翔式微型飞行器(micro gliding air vehicle,MGAV)的布局、投射及飞行特点,分析并优化其在不同任务需求下的一般轨迹特性。首先,概述了此种MGAV的设计过程及总体参数;接着,基于一般意义的飞行器平面运动模型,推导出平衡滑翔初始... 基于滑翔式微型飞行器(micro gliding air vehicle,MGAV)的布局、投射及飞行特点,分析并优化其在不同任务需求下的一般轨迹特性。首先,概述了此种MGAV的设计过程及总体参数;接着,基于一般意义的飞行器平面运动模型,推导出平衡滑翔初始投射条件,并结合实际投射装置参数推导真实初始投射条件。进一步分别比较了在这两种投射条件下的无约束最远射程轨迹特性,真实滑翔比平衡滑翔在射程上减少约5 km。然后,分析了此种飞行器可能存在的任务需求,采用高斯伪谱法得到在过程约束及终端约束下最长滑翔时间及保证滑翔时间及滑翔距离同时最长2种目标函数下的最优滑翔轨迹。第一种目标下,优化后航时和无控滑翔相比可提高约8 min,但是和理论最远射程136 km相比缩短20 km。第二种目标下,在最远射程维持不变的同时可使航时提高约2 min。最后,将优化轨迹的控制变量带入到动力学方程积分进行可行性验证。研究结果表明,基于高斯伪谱法的轨迹分析是一种高效可行的轨迹优化策略。 展开更多

关键词 滑翔式微型飞行器 轨迹特性 高斯伪谱法 低雷诺数 平板翼型

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不规则太阳电池临近空间发电模型构建与分析 被引量：1

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作者 刘乾石 徐国宁 +2 位作者 李兆杰 高阳 杨燕初 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期73-79,共7页

临近空间长航时飞行器(平流层飞艇、太阳能飞机、高空科学气球等)是目前高空平台(HAPS)的一种发展趋势。目前临近空间长航时飞行器的能量来源主要是太阳电池,由于飞行器形状和体积不同,太阳电池安装位置和面积也不同。飞行器有效铺装面... 临近空间长航时飞行器(平流层飞艇、太阳能飞机、高空科学气球等)是目前高空平台(HAPS)的一种发展趋势。目前临近空间长航时飞行器的能量来源主要是太阳电池,由于飞行器形状和体积不同,太阳电池安装位置和面积也不同。飞行器有效铺装面积有限,为了实现能量平衡,因需要铺装更大面积,会遇到不规则形状铺装的情形,但此时的发电预测计算过程比较复杂且速度较慢。该文提出一种基于太阳电池之间关系的发电模型,实现任意单块太阳电池快速预测光伏阵列发电功率。针对现有飞行器不规则铺设太阳电池的进行仿真分析,结果表明,该模型能够准确预测其发电能力,并解决了不规则太阳电池发电能力的准确预测计算过程复杂和速度较慢的问题,修正后的模型在计算用时效率上最多可减少50%。 展开更多

关键词 太阳电池 临近空间飞行器 平流层飞艇 临近空间 仿真模型

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临近空间太阳电池模型修正与发电量预测研究

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作者 高阳 徐国宁 +3 位作者 王生 李兆杰 蔡榕 杨燕初 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期80-87,共8页

由于在飞行过程中,温度、辐照度和倾角变化都会对临近空间飞行器上太阳电池的输出功率及效率产生影响,该文利用太阳光模拟器及薄型晶体硅太阳电池,进行多组测量实验,得到在不同温度、辐照度和倾角条件下,太阳电池的短路电流、开路电压... 由于在飞行过程中,温度、辐照度和倾角变化都会对临近空间飞行器上太阳电池的输出功率及效率产生影响,该文利用太阳光模拟器及薄型晶体硅太阳电池,进行多组测量实验,得到在不同温度、辐照度和倾角条件下,太阳电池的短路电流、开路电压等参数,并通过与模型仿真结果进行对比,对已有太阳电池电模型进行修正,得到更接近真实飞行工况的临近空间飞行器用薄型晶体硅太阳电池的模型。最后,基于修正后的模型通过仿真对太阳电池阵列在临近空间的全天发电功率变化趋势进行预测,可为临近空间飞行器用太阳电池阵列设计与功率预测提供重要参考。 展开更多

关键词 太阳电池 光伏发电系统 平流层飞艇 太阳能飞机 临近空间

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不法PUA入罪探析——以“包某自杀案”为例

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作者 杨彦楚 《安徽警官职业学院学报》 2022年第2期30-39,共10页

不法PUA是行为人为建立对他人的精神控制所故意实施的工具性行为以及在精神控制建立后引诱他人进行自我牺牲行为的结合,严重侵害他人法益时,成立犯罪。工具性行为存在构成非法拘禁罪、侮辱罪、强制侮辱罪、消除身份化后的虐待罪、故意... 不法PUA是行为人为建立对他人的精神控制所故意实施的工具性行为以及在精神控制建立后引诱他人进行自我牺牲行为的结合,严重侵害他人法益时,成立犯罪。工具性行为存在构成非法拘禁罪、侮辱罪、强制侮辱罪、消除身份化后的虐待罪、故意杀人罪教唆犯的可能。建立精神控制后,被害人沦为行为人的工具。行为人实则支配被害人自我牺牲过程,存在构成故意伤害罪或故意杀人罪的间接正犯、强奸罪、诈骗罪、敲诈勒索罪、盗窃罪的可能。不应基于“被害人自我答责”理论而阻却不法PUA者的责任。 展开更多

关键词 PUA 精神控制 教唆 犯罪支配

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临近空间高空气球囊体材料的蠕变试验和数值分析 被引量：1

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作者 张远平 姜鲁华 +2 位作者 宋林 吕静 杨燕初 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期57-63,共7页

蠕变是临近空间高空气球囊体材料的重要特性。设计了蠕变试验架,对一种典型的临近空间高空气球囊体材料的蠕变特性进行测试,获得了该材料在常温下的蠕变数据。根据一般高分子材料的蠕变模型,结合测试得到的蠕变数据,分析高空气球囊体材... 蠕变是临近空间高空气球囊体材料的重要特性。设计了蠕变试验架,对一种典型的临近空间高空气球囊体材料的蠕变特性进行测试,获得了该材料在常温下的蠕变数据。根据一般高分子材料的蠕变模型,结合测试得到的蠕变数据,分析高空气球囊体材料的蠕变计算模型,确定相关参数。通过有限元分析,仿真了高空气球囊体材料的蠕变量。通过对比根据蠕变模型计算的蠕变量、有限元仿真分析的蠕变量与蠕变试验得到的实际蠕变量,验证了针对DPE-3薄膜建立的蠕变模型和仿真分析的准确性。所采用的蠕变试验测试方法和计算分析结果可为临近空间高空气球的设计和分析提供参考。 展开更多

关键词 临近空间 高空气球 囊体材料 蠕变 拉伸

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