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探月返回器稀薄气体热化学非平衡特性数值模拟
被引量：
7
1
作者
梁杰
李志辉
+1 位作者
杜波强
方明
《载人航天》
CSCD
2015年第3期295-302,共8页
通过发展直角/非结构混合网格下,适于复杂返回器含内能激发的五组元热化学非平衡稀薄气体直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法,数值模拟了钝体返回器稀薄流区7.5 km/s和10.6km/s再入速度下的非平衡流场特性和对物面气动力/热分布的影响。计算结...
通过发展直角/非结构混合网格下,适于复杂返回器含内能激发的五组元热化学非平衡稀薄气体直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法,数值模拟了钝体返回器稀薄流区7.5 km/s和10.6km/s再入速度下的非平衡流场特性和对物面气动力/热分布的影响。计算结果表明在月球返回速度下稀薄过渡流区存在着强烈的热化学非平衡,近连续滑移区仅在激波层区域存在着较大的平动、转动和振动非平衡度,而在高稀薄流区,热力学非平衡遍布绕流物体四周,包括整个压缩区和尾迹区。高温真实气体效应对表面热环境影响显著,对表面压力和摩擦力的影响相对较弱。计算结果显示探月返回器再入绕流过程100 km飞行高度仍需要考虑热化学非平衡的影响。
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关键词
探
月
返回
器
稀薄流域
热化学非平衡
DSMC方法
数值模拟
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职称材料
基于改进Gauss伪谱法的探月返回器跳跃式再入轨迹优化设计
被引量：
1
2
作者
郭敏文
王大轶
《航天控制》
CSCD
北大核心
2013年第4期31-38,共8页
基于改进的Gauss伪谱法,研究了探月返回器跳跃式再入轨迹优化设计问题。首先给出了探月返回器再入轨迹优化问题的三维模型。然后针对探月返回器配平攻角飞行的特点,考虑到实际倾侧角反转机动不可能瞬时完成,对单一控制变量倾侧角的变化...
基于改进的Gauss伪谱法,研究了探月返回器跳跃式再入轨迹优化设计问题。首先给出了探月返回器再入轨迹优化问题的三维模型。然后针对探月返回器配平攻角飞行的特点,考虑到实际倾侧角反转机动不可能瞬时完成,对单一控制变量倾侧角的变化范围进行合理限制,并以总吸热量为性能指标,设计了满足过载和驻点热流约束的小升力体大航程跳跃式再入轨迹。最后基于该优化算法,将返回器在各相同初始条件下发生跳跃和不发生跳跃时的最大航程进行比较,并求解得到在不同升阻比和存在不同程度大气密度偏差时不发生跳跃的再入轨迹最大航程和过载峰值,以分析跳跃式轨迹在扩大小升力体再入航程方面的优势。
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关键词
探
月
返回
器
小升力体
改进高斯伪谱算法
跳跃式再入
轨迹优化
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职称材料
探月返回器跳跃式再入过载抑制算法研究
被引量：
1
3
作者
郭敏文
王大轶
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期1569-1577,共9页
针对小升阻比探月返回器大航程、跳跃式再入的特点,采用了新的过载约束条件,并在此基础上对过载抑制问题进行了描述。然后对跳跃式再入过程中影响开普勒段航程的因素进行了分析,将气动升力在地球矢径方向的分量等效为万有引力的小扰动力...
针对小升阻比探月返回器大航程、跳跃式再入的特点,采用了新的过载约束条件,并在此基础上对过载抑制问题进行了描述。然后对跳跃式再入过程中影响开普勒段航程的因素进行了分析,将气动升力在地球矢径方向的分量等效为万有引力的小扰动力,推导得出了与预测校正制导律相结合的过载抑制算法。最后通过仿真校验了该算法在不影响返回器着陆精度的前提下有效实现了过载抑制,各种偏差情况下的蒙特卡洛仿真也体现了该算法的实用性及鲁棒性。
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关键词
探
月
返回
器
小升阻比
跳跃式再入
开普勒段
蒙特卡洛仿真
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职称材料
探月返回器再入目标搜索捕获研究
被引量：
1
4
作者
单福悦
傅明
+2 位作者
刘振鑫
周峰
郑文博
《无线电工程》
2019年第7期637-640,共4页
探月返回器再入段目标角动态大,可见弧段短。针对该问题,分析返回器再入目标捕获难点及关键技术,利用多波束测控系统波束指向控制灵活迅速的特点,通过对空域成像覆盖、捕获时间及流程设计进行研究,可以完成多波束同时覆盖预定空域进行...
探月返回器再入段目标角动态大,可见弧段短。针对该问题,分析返回器再入目标捕获难点及关键技术,利用多波束测控系统波束指向控制灵活迅速的特点,通过对空域成像覆盖、捕获时间及流程设计进行研究,可以完成多波束同时覆盖预定空域进行目标搜索、大范围高动态目标的快速检测和捕获跟踪,从而实现探月返回器再入搜索捕获。仿真结果表明,所提方法能够实现信号快速检测,完成大动态目标角捕获以及大动态弱信号的快速捕获。
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关键词
探
月
返回
器
再入段
多波束测控系统
空域成像
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职称材料
题名
探月返回器稀薄气体热化学非平衡特性数值模拟
被引量：
7
1
作者
梁杰
李志辉
杜波强
方明
机构
中国空气动力研究与发展中心超高速所
出处
《载人航天》
CSCD
2015年第3期295-302,共8页
基金
国家自然科学基金(91016027
11325212)
+1 种基金
973计划(2014CB744100)
国防基础科研基金(51313030104)
文摘
通过发展直角/非结构混合网格下,适于复杂返回器含内能激发的五组元热化学非平衡稀薄气体直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法,数值模拟了钝体返回器稀薄流区7.5 km/s和10.6km/s再入速度下的非平衡流场特性和对物面气动力/热分布的影响。计算结果表明在月球返回速度下稀薄过渡流区存在着强烈的热化学非平衡,近连续滑移区仅在激波层区域存在着较大的平动、转动和振动非平衡度,而在高稀薄流区,热力学非平衡遍布绕流物体四周,包括整个压缩区和尾迹区。高温真实气体效应对表面热环境影响显著,对表面压力和摩擦力的影响相对较弱。计算结果显示探月返回器再入绕流过程100 km飞行高度仍需要考虑热化学非平衡的影响。
关键词
探
月
返回
器
稀薄流域
热化学非平衡
DSMC方法
数值模拟
Keywords
lunar exploration reentry vehicle
rarefied flow region
thermochemical nonequilibrium
DSMC method
numerical simulation
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于改进Gauss伪谱法的探月返回器跳跃式再入轨迹优化设计
被引量：
1
2
作者
郭敏文
王大轶
机构
北京控制工程研究所
空间智能控制技术重点实验室
出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2013年第4期31-38,共8页
基金
国家自然科学基金重点项目(60736023)
文摘
基于改进的Gauss伪谱法,研究了探月返回器跳跃式再入轨迹优化设计问题。首先给出了探月返回器再入轨迹优化问题的三维模型。然后针对探月返回器配平攻角飞行的特点,考虑到实际倾侧角反转机动不可能瞬时完成,对单一控制变量倾侧角的变化范围进行合理限制,并以总吸热量为性能指标,设计了满足过载和驻点热流约束的小升力体大航程跳跃式再入轨迹。最后基于该优化算法,将返回器在各相同初始条件下发生跳跃和不发生跳跃时的最大航程进行比较,并求解得到在不同升阻比和存在不同程度大气密度偏差时不发生跳跃的再入轨迹最大航程和过载峰值,以分析跳跃式轨迹在扩大小升力体再入航程方面的优势。
关键词
探
月
返回
器
小升力体
改进高斯伪谱算法
跳跃式再入
轨迹优化
Keywords
Lunar return vehicle
Low-lift vehicle
Improved Gauss pseudospectral method
Skip reentry
Trajectory optimization
分类号
V448.235 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
下载PDF
职称材料
题名
探月返回器跳跃式再入过载抑制算法研究
被引量：
1
3
作者
郭敏文
王大轶
机构
北京控制工程研究所
空间智能控制技术重点实验室
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期1569-1577,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(60736023)
文摘
针对小升阻比探月返回器大航程、跳跃式再入的特点,采用了新的过载约束条件,并在此基础上对过载抑制问题进行了描述。然后对跳跃式再入过程中影响开普勒段航程的因素进行了分析,将气动升力在地球矢径方向的分量等效为万有引力的小扰动力,推导得出了与预测校正制导律相结合的过载抑制算法。最后通过仿真校验了该算法在不影响返回器着陆精度的前提下有效实现了过载抑制,各种偏差情况下的蒙特卡洛仿真也体现了该算法的实用性及鲁棒性。
关键词
探
月
返回
器
小升阻比
跳跃式再入
开普勒段
蒙特卡洛仿真
Keywords
Lunar return vehicle
Low lift-to-drag ratio
Skip reentry
Kepler phase
Monte-Carlo Simulation
分类号
V448.235 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
探月返回器再入目标搜索捕获研究
被引量：
1
4
作者
单福悦
傅明
刘振鑫
周峰
郑文博
机构
中国人民解放军
出处
《无线电工程》
2019年第7期637-640,共4页
文摘
探月返回器再入段目标角动态大,可见弧段短。针对该问题,分析返回器再入目标捕获难点及关键技术,利用多波束测控系统波束指向控制灵活迅速的特点,通过对空域成像覆盖、捕获时间及流程设计进行研究,可以完成多波束同时覆盖预定空域进行目标搜索、大范围高动态目标的快速检测和捕获跟踪,从而实现探月返回器再入搜索捕获。仿真结果表明,所提方法能够实现信号快速检测,完成大动态目标角捕获以及大动态弱信号的快速捕获。
关键词
探
月
返回
器
再入段
多波束测控系统
空域成像
Keywords
lunar return vehicle
reentry phase
multi-beam measurement and control system
airspace imaging
分类号
V556.4 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
探月返回器稀薄气体热化学非平衡特性数值模拟
梁杰
李志辉
杜波强
方明
《载人航天》
CSCD
2015
7
下载PDF
职称材料
2
基于改进Gauss伪谱法的探月返回器跳跃式再入轨迹优化设计
郭敏文
王大轶
《航天控制》
CSCD
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
3
探月返回器跳跃式再入过载抑制算法研究
郭敏文
王大轶
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
4
探月返回器再入目标搜索捕获研究
单福悦
傅明
刘振鑫
周峰
郑文博
《无线电工程》
2019
1
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职称材料
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