FA03航天器在轨燃料补加技术2
A00-42920
AIAA-2000-5107
航天器在轨燃料补加技术
大卫·J·查托
美国宇航局格伦研究中心
俄亥俄州克里福兰市
美国航空航天学会2000年
会议和博览会
九月 19-21日，2000年/加利福尼亚长滩
航天器在轨燃料补加技术
大卫·J·查托
美国宇航局格伦研究中心
俄亥俄州克里福兰市
摘要
这篇论文探讨了航天器在轨燃料补加的技术现状。55项参考文献的研究结果被评估并概括出来。重点包括：国际空间站使用的俄罗斯进程系统；一项超流氦转移的飞行演示；以及大型低温系统的地面测试。谈及的关键技术包括无蒸汽液体外流，为防止液体排出进行的液体流入控制，以及传输管线在轨交会的快速断开。
简介
在轨燃料补加是许多宇航员极为关注的一个主题。诸如人类对太阳系的探索以及天基激光导弹防御系统之类的未来任务，都需要在低重力环境下补加大量低温推进剂。近期，一篇空气动力学的论文（参考文献1）显示了在轨燃料补加对更多宇宙任务的重大效益，例如一个后继的全球定位卫星星座。继salyut-6之后的所有空间站都是用耐存推进剂进行惯常的燃料补加。新的国际空间站亦不例外。但是，近期美国推进舱的再供给计划被删除，暗示了这项操作的风险水平和固有不确定性。这篇论文旨在阐明燃料补加的已知信息以促进大众理解，并减少此类操作的风险。作者将聚焦于液体管理，因为这是他的专
业领域。只有当交会、对接、舱外活动和航天器部件可达性等重要主题与液体系统相关时，他才会涉及到它们。最后一点要注意的是：燃料补加系统必须在航天器发射之前就被设计进去，随着技术讨论的展
开，会有明显的理由说明在轨改造系统几乎是不可能的。
再供给的液体系统可以细分为三个部分：供液罐、传输管线和贮液罐。供液罐必须在不吸收蒸汽的情况下清空液体，并维持足够的压力级以迅速完成转移。传输管线必须在液体最小损耗的情况下连接两个罐体，受需求参数的制约，且保持低压降。对硬件的挑战包括可靠的对接装置；能够对太空真空密封的断线传输管线，以及低热损传输系统。贮液罐在低重力下的补充面临了最多的科技挑战。液体管理的挑战包括低重力下罐中液体和蒸汽分布的不确定性，将罐中最大压力维持较低以减少液罐质量的需求，以及对低温液体来说，由留存在罐壁的残余能量作用而产生的蒸汽的巨大速率。在正常重力下的补充过程中，（液罐）顶部的一个排气孔保持在开启状态，以排出补充过程中产生的蒸汽，进而维持箱内低压。如果在低重力环境中应用相同方法，损耗的气体可能永远无法
排出。大量的液体可能倾出舱外，而不是气体被排出。如果液体从一个无法推动的排气孔的一面排出，蒸汽从其另一面排出，飞船有可能失控翻转。飞船可在开放一个排气孔的时候通过连续的推进器点火来放置损耗物，以此置身于一个人工的重力场中，但这可能需要专用的推进器和额外的推进剂。对于补充操作来说，由于在重力场中心所潜在的巨大位移，在推进的同时维持运液飞船与被补充飞船之间的控制可能相当困难。在某些地方，例如一个建设在空间站的补给站，出于系统规模巨大，推进可能是不现实的。
这篇论文将探讨轨燃料补加的现今最新水平。谈及的主题包括燃料补加的历史、近期进展和进一步研究的机遇。在最后，将会列出为推动最新水平所计划的未来和潜在活动。换句话说，我们将会看到，随着讨论的展开，推进剂的理想解决方案可能甚至不会实现。为促进对特殊与普通之物的认知，对传输系统的探讨将会划分为三个部分。第一部分是仿真测试与建模。第二部分是贮存系统。最后，第三个部分，是低温系统。
讨论
仿真测试与建模
液体外流被广泛地在落塔中研究。贝米和阿卜杜拉（参考文献2）研究显示，无阻挡的零重力外流会导致高度界面失真。这种畸变会在高填充等级（34%满罐）时引起蒸汽吸收。因此，多数现代航天器依靠推进剂管理设备（PMD）进行液体外流。两种类型的PMD 应运而生：屏幕通道和叶片装置。屏幕通道依靠在一个精细孔里的液体的表面张力来形成蒸汽的屏障。蒸汽在克服液体表面张力形成的压力之前无法进入潮湿的屏幕。通常，屏幕被用作为一个中空通道的一面。多重的通道被安排遍及了整个箱体，以最大程度接触液体。将个别通道水平放置在标准重力中即可对它们进行测试（通常，屏幕能够承受至多几英寸的压位差）。航天器反应控制系统（RCS）就展现了一种典型的设计。叶片利用硬质材料的薄片形成一种在零重力环境中优先液湿的形状。盗号轨道飞行器所运用的设计就是前述的经典例子。叶片科技所拥有的优点是，存留液体中的气泡不会毁坏执行。并且，它往往也更加轻便、成本低廉。它的缺点是不能够在标准重力中进行测试。这两种科技可以结合起来：利用叶片将液体保留住不被排气孔排出，和利用屏幕作为蒸汽吸收的最终屏障。参考文献5中的PMD是其一例。
西蒙斯（参考文献6、8）以及西蒙斯与斯塔斯科斯（参考文献9）利用建立一系列落塔测试研究了零重力中流入液体的稳定性。测试使用了多种常温液体和透明罐体来观察液体流入罐中的行为状态。在多数测试中，液体流入的动量会形成一股液体的柱状喷泉。稳定性的决定性问题在于这股喷泉是会在补充期间继续增长高度，还是表面张力足以让它消退至积增的液体中去。这个现象十分重要，因为一股增大中的喷泉会溅到排气孔，在罐体被充满之前将液体喷出舱外。一个限制为1.5（以喷气式飞机在自由液面的半径为基准尺寸）的韦伯数（表面张力动量的比值）被认为是喷泉增长的极限。对多数液体来说，这个韦伯数相当于非常低的流动速率，因此，斯塔斯科斯着手于判定稳定性是否能够利用隔档来增强。结果显示，研究中最佳隔档（一系列入口处盖着一块圆盘的
叠起的垫片和一个罐壁上的环形挡板）的稳定韦伯数是未隔档情况下的12倍。
最后，斯帕克勒（参考文献11）研究了0.003至0.015倍地球正常重力的加速度对入流过程的影响，并成功地将喷泉高度与韦伯和邦德数（邦德数是力加速度与动量的比值）的作用联系起来。艾德洛特（参考文献12）提出了罐中混有液体射流而不是入流的问题，但他发现的喷泉高度有关于流速和重力水平的作用也对转移很重要。多明尼克与特加特（参考文献13）成功地发明了将一个叶片PMD作为入流隔档的系统，它将入流和流出装置结合在了一起。该系统在落塔测试中进行了小规模的演示。
近期飞船流体管理飞行实验促进了我们对微重力流体管理的理解。著名实验包括：运用一套普通硬件探索了几种不同传输方案的可贮存流体管理装置（SFMD）或流体采集与补给实验（FARE）（参考文献14”17）；检验了压力控制和罐内混合的罐体压力控制实验（TPCE）（参考文献18”22）；以及研究一个分离气液的叶片装置的已排放罐体再补给实验（VTRE）（参考文献23）。
SFMD或FARE硬件在飞船的中层甲板上飞行。它由两个直径约12.5、用空气和水填充的塑料球形组成。其中一个罐体有一个用以确保正向排放的弹性膜。第二个罐体里填充着随不同飞行而变化的不同测试物。硬件的细节可以在科克兰德和特加特（参考文献14）中查得。SFMD在1985年1月的STS-51G上飞行。它第二个罐体的底部被用一个四通道带屏幕的液体采集设备填满。上半部分包括一系列挡板（四块水平放置、六块径向贯穿的金属板）。在最大流速1gpm下能达到最大值约85%的补充。挡板在防止液体进入通风系统上不如预期的成功。它们也是一种巨型的侵入式结构，这是不可取的。FARE I 用一个已满的罐体一代替了半罐的屏幕通道，并增加了一个类似于斯塔斯科斯的上方带有小型挡板的入口。FARE I演示了无液体流出的70%级补充，和一个韦伯数2.3的稳定入口。FARE II用叶片流体管理代替了这两个装置，它既可以用作液体采集装置，也可以用作入口挡板。FARE II展示了在最大流速0.35gpm下的无液体流出的95%级补充。室温下的水蒸气低压意味着它们都不用面对很多推进剂都存在的问题：沸腾和受压物形成。为减小对水的接触角、潮湿罐壁所使用的表面活性剂导致了气泡的问题，这也是推进剂的一个非典型问题。
TPCE已经飞行了三次。第一次飞行聚焦于艾德洛特（参考文献13）的混合研究。进展包括利用一种冷凝液（制冷剂113）所得到的实际传热数据，和更长的低重力持续时间。本茨（参考文献18”20）能够验证艾德洛特的喷泉和循环机制，但在两者之间遇到了一个非对称的规则，其对于热传递有着比船尾集合更大的毁灭性。TPCE的第二次飞行主要聚焦于快速沸腾现象，但在混合上有更进一步的测试。哈桑（参考文献21）证明了本茨的结论。第三次飞行（参考文献22）在相对更低的补充水平下完成，但证明了其他飞行的成果。
VTRE运用了两个0.8立方尺的透明罐体，其中一个为球形、另一个带有一段短的筒节，让制冷剂113在两个罐体之间进行转移，也将它排放到外太空去。测试包括转移期间的液体保留，液体自由排放，和推进器点火之后PMD中的液体复原。在测试的最高流速
（2.73gpm）下液体被成功保留。两个罐体都达成了液体自由排放，尽管球形罐体的速率（0.1591cfm）高于另一个罐体（0.0400cfm）。推进器点火后的复原在30秒内达成，它将液体从PMD中搬运到罐体的另一端。
燃料补充问题的CFD建模促进了对所涉及的相关进程的理解。它被用于研究（液体）混合、泼溅和再定位，以及预测航天器其他部位的液体所带来的力。低重力数据直到近期都不能证实CFD的结果。分析工作列于参考文献24-32 。康克斯（参考文献24”25）提出了自由面问题的微分方程，但只对静态情况作出了分析。霍克斯坦（参考文献26”27）分析了混有大量流体接近的微重力，但只用了一个有限的近似来为表面张力建模。艾德洛特（参考文献28）和德尔（参考文献29）都用VOF建模分析了半人马座火箭分离期间氧气罐中一个气泡的运动；值得注意的是，喷泉又出现了。特加特（参考文献30）展示了布拉克（参考文献31）的“表面演化者”代码对实际箱体形状的运用。特加特也用这个模型检验了FARE II的结果（参考文献17）。布拉克比尔（参考文献32）为VOF代码开发了一种改良的表面张力模型，但只展示了一个用于轴向喷射的例子。
耐储藏系统
自1978年起，耐储藏推进剂的再补给就由俄罗斯空间站上的进程模块实施。俄罗斯系统没有被很好地以西方语言描述出来。最常用的放置源是费奥柯提思托福（参考文献33），但它没有公开的英译。简斯（参考文献34）有简明而透彻的解释。另一种解释可以在克拉克（参考文献35）里找得。为避免相位差的问题，一片柔性膜将液体与挤压气体分离开。从而，液体就能够通过给罐体加压进行转移，而不必担心吸收蒸汽。此系统的缺点包括柔性膜的使用寿命、重量，以及它无法处理由大块液演变而成的蒸汽。虽然如此，这个进程模块包括再补给罐体持有约870kg的推进剂（两罐二氧化氮和两罐UDMH肼）。高压的氮气被用作受压物体。压缩机用于降低储气罐里的压强，它将氮气转移回高压贮液罐。在管线进行泄漏检查后，燃料和氧化剂先后每次一罐地被转移至空间站。分离的转移减少了泄漏的危险。一个地面站的人员或空间站的人员都可以控制此进程。这个模块和系统第一次是被使用在1978年1月20日的Saylut 6号上，自此之后也被使用于每个空间站，包括和平号和国际空间站。国际空间站在2000年8月进行了它的第一次燃料补充。
在轨燃料补加系统（ORS）飞行表演是一个演示推进剂转移的低成本系统。它由NASA 的约翰逊航天中心（JSC）建设，并且也运用了气囊和肼。这个系统在1984年10月5日发射的STS-41G上飞行。
六个转移测试来回搬运了最多142kg（的推进剂）。宇航员也进行了EVA以将一个模拟传输管线和一个类似陆地卫星上用于地面燃料补加的连接器配对起来。细节从未被完整地公布出来，但在格里芬（参考文献36）能找到一份成果概况和EVA工具的照片。ORS的重大发现之一是气囊后面的挤压气体的加热。结果表明，转移速率被限制于避免温度达到肼的分解温度（200 F）的需要。转移过程被控制，以将气隙气体温度限制在150 F。考樊（参考文献37）给出了详细分析并将飞行协和归入测试数据。不幸的是，由于ORS仪器仅限于每个罐体外侧壁所安
装的一个温度传感器，真实的气隙气体温度是未知的。
NASA投资了若干项工作以开发出一个在轨服务的可靠的耦合器。卡丁（参考文献38）详述了通用加油接口系统（URIS）的发展，这是一个特别的耦合器，因为它包含了对接机构、流体传输耦合和电连接器。这个耦合器最初的开发是在穆格公司的内部研究基金下进行的，但后来由JSC和NASA马歇尔太空飞行中心（MSFC）共同资助。JSC在操纵器开发设施中演示了用模拟耦合器进行的服务。MSFC平地设施原本计划了一项完整的交会对接任务，但是测试结果未被公开。穆格（参考文献39）用这些概念开发并测试了一个全面运作的快速分离器，以支援空间站氨制冷循环的严峻泄漏和密封需求。尽管空间站的再设计排除了冷却循环系统，但连接器在压力检测中被测到1465 psi的爆破压力，振动等级到达13.1 Gs，并交接、分离了超过350次。戈兰（参考文献40）探讨了一个由菲尔柴尔德设计的流体服务系统，它也在JSC设施里进行了测试。
低温系统
超流氦超流体在轨转移（SHOOT）飞行演示，由NASA戈达德太空飞行中心建立，在1993年6月21日的STS-57上发射。它由两个铅直摆放一起的液态氦真空绝缘罐体（杜瓦瓶）组成。一个罐体中带有一个屏幕通道设备，另一个罐体中则是一个叶片装置。（液体的）转移通过一个热机械（TM）泵的作用进行，它利用超流氦向温度最高的方向移动的特殊属性，以来回搬运液体。液氦作为正常沸点的流体被发动，并在排出一个多孔塞的过程中被转换为超流氦。转换结束后，就有152公升的流体可供测试使用。该液体在六次来回转移的过程中被耗尽。由于TM会给系统增加热量，每次转移中都会有部分氦损耗。从叶片侧进行的转移被测得最大值为720公升/每小时。从屏幕通道侧的转移被TM的气穴现象限制在最大值385公升/每小时。尽管SHOOT实验非常成功，但其对超流氦特殊属性的依赖使得该结论很难运用于其他液体。穆格（参考文献42）根据NASA 的合同开发了一个用于SHOOT的超流氦耦合器。它使用了与前文所述的穆格快速分离器相同的基本设计。为满足液态氦严格的真空要求，有包套的隔热层被增加在了耦合器和一些为减少热负荷传导而重新设计的支撑结构上。不幸的是，成本约束使得这项耦合器没能在SHOOT上飞行。
为制冷推进剂（如液氢和液氧）运作的系统具有特殊的风险。这些推进剂吸引所得的系统的巨大规模使得任何管内的结构都变得巨大而复杂。可用于低温的膜材料还未被发现。弹性膜在液氧和液氢中的循环寿命很短，因为难以承受它们的扩散速度（参考文献43）。它会因为这些低灵活性和有限的寿命而破裂。
对于小型的罐体来说，两相问题可使用将压力提高到液气之间的突变点（也称作临界点）之上的方法来避免。对氢来说，这是很容易达到的188 psia；对氧来说，则是相对略成难题的731 psia。这个系统被用于氢和氧对航天飞机能量反应物供应和分配系统（参考文献44）的贮存和提供。不幸的是，阿里夫证明（参考文献45），为该压力设计的一个推进级无法自行从近地轨道移动到同步轨道，更不用说带有任何负载的情况了。
能够利用自身蒸汽加压的推进剂（如氧和氢）所包含的很有前景的一种概念是被称为无排放加注的过程。该过程利用液体过冷度以使蒸汽再浓缩回到输入的液体中去。对温暖干燥的罐体而言，一段冷却过程用于移除壁能，而大量牺牲性的制冷剂在补充开始之前以蒸汽形式被排放到舱外。太空排放也可用于移除非冷凝的受压物，如补充过程开始之前罐中消耗掉的氦。
轨道流体传输系统最早的详细设计之一在摩根及其他人那里发布（参考文献46）。该研究支持后阿波罗，载人的星际任务并评估了六个运油飞船的观念。最小的运油飞船是为在土星五号运载火箭上的发射所设计的；最大的则是为一个直径70英尺的后土星火箭所设计。所有的运油飞船都能用一至两个RL10引擎自力推进。L02和LH2运油飞船的摩根设计是基于对补充过程的热力学分析的。基线传输系统以30分钟的传输时间使用一条6英寸的传输线。这要求L02有117-lb/秒的流量，LH2有31.6 lb/秒的流量。一项对起始温度为400R的排放和无排放传输的分析被实行。LH2的罐体排气损失为13400 lb，L02则为5620 lb。无排放补充的分析表明，一次达到90%的补充能够使L02获得25 磅/平方英寸的最终罐体压力，LH2则为53磅/平方英寸。该报告的建议之一是进行一项小规模的轨道低温推进转移实验。
发布于查托（参考文献47）
近期的大规模低温地面测试计划演示了利用近轻量级硬件进行液氢无排放补充的可能性。由这些测试验证的解析建模技术显示，该过程可以在范围较广的罐体型号上完成，并能够建模显示型号对过程的影响。NASA 格伦的研究聚焦于对方案设计中的过程仿真的解析建模的发展，以及一项广泛的地面测试计划中的方案的实践论证。参考文献48和49记录了用NASA/GRCs K-Site设施中一个巨型（175 ft3）罐体进行的测试。这些测试展示了改变关键输入参数（如进液流量和罐壁初始温度）对无排放补充过程所造成的影响，尽管由于测试设置的性质而未能参数化地研究进液温度，其连续运行参数分散似乎对最后的补充压力具有重大影响。参考文献50报告了用液氢无排放地补充一个71-ft3罐的一个测试系列的结果。22项测试被实施，其中10个以底孔作为入口，另12个则带有喷杆。研究的参数包括约为5、15和25psia的进口饱和压力，20、30和45psia的转移压力，以及不同的起始罐壁温度。在多项测试之中，只有在最高罐壁温度（238R）的一次运行未能对罐体进行补充。测试结果与一个热力学平衡模型进行了比较。总的来说，除了在起始罐壁温度较高的补充中，模型于初始罐壁冷却期间具有超调的趋势，模型数据的一致性良好。这暗示着一项小规模的测试足够提供低重力对该过程的影响的信息。
小规模的飞行测试方案在查托（参考文献47）的资料中找到。更知名的一些有CFMF （参考文献51），一项类似于SHOOT的航天飞机有效载重舱实验，还有COLD-SAT（参考文献52”54），一项为支持SEI倡议而进行的巨型自由飞行卫星实验。作者对一项范围更有限的小探空火箭实验的观念可在参考文献55中找得。不幸的是，没有一个观念超越了临界系统设计，也没有臆造飞行器。
结束语
在轨燃料补充的时代近在眼前。目前，唯一的运行系统是俄罗斯进程模块，但更多的系统近在咫尺。一项超流氦的方案已经进行了飞行演示。低温推进剂系统已经了飞行演示的准备。现在需要的是将这些方案从实验室工作台搬到为久经考验的、可靠的航天器系统的资金。适度的资金可以完成大量的小规模演示，但在相关环境中的测试需要（将航天器）发射到太空之中。
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50.Chato, D. J.，“Ground Testing for the No-Vent Fill of
Cryogenic Tanks: Results of Tests for a 71 Cubic
foot Tank,” AIAA 93-1967, June 1993.
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Facility Concept Definition Study (CFMF)，” Martin
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52.Bailey, W. J. et al，“Cryogenic On-Orbit Liquid
Depot Storage, Acquisition and Transfer Satellite
(COLD-SAT) Feasibility Studies/' Martin Marietta
Space Systems Co., NASA CR 185247, June 1990.
53.Schuster, J. R., Russ, E. J. and Wachter, J. P.,
''Cryogenic On-Orbit Liquid Depot Storage, and
Transfer Satellite (COLD-SAT)” General Dynamics
Space systems Division and Ford Aerospace Space
Systems Division, NASA CR- 185249, July 1990. 54..Rybak, S. C. et al, “Feasibility Study for a
Cryogenic On-Orbit Liquid Depot-Storage,
Acquisition and Transfer (COLD-SAT) Satellite，”
Ball Aerospace Systems Group，NASA CR-185248, August 1990.
55.Chato, D.J” and Taylor W. J.，“Small Experiments
for the Maturation of Orbital Cryogenic Transfer
Technologies，’，NASA Technical Memorandum
1055849, August 1992.
航天器机构技术课程大作业
数字化设计技术在航天器机构技术中的作用 数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域，属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计，即CAD的形式显现出来的，在科技水平不断提升的带动下，数字化设计技术越来越成熟，它在越来越多的行业受到人们的欢迎，在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助，但是在数字化设计技术出现之后，它可以利用计算机技术建立数字化的模型，从而降低实物模型的使用频率，提高了工作效率。 数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期，如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等，数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计，都是统一运行的。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度，使得产品设计流程更为简单化。因为传统的设计模式会针对处于不同生命周期的产品采取不同的设计方法，使得产品设计变得复杂，而且也容易丢失数据。 另外，数字化设计技术可以实现并行设计。传统的产品设计讲究的是设计的切合性，产品的生产制造程序与包装维修程序需要达到高度的一致性，因此同一产品的设计基本上都是由同一设计团队完成。因此，传统的设计方法对于设计师的依赖性较强，一旦设计团队出现分
裂问题，则产品的设计链条很容易受到影响，从而产品的质量也难以保证。但是数字化的设计技术可以实现并行设计，简单而言，就是多个设计团队可以在同一时间内，在不同的地方，共同设计某一产品。这样一来，不仅仅是提高了机械的生产效率，另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期，降低了运行成本。 数字化设计技术在航天器机构技术中的作用主要体现在以下几个 方面：一是借助实体模型检测设计的规范性。对于一个资历高深的设计师而言，以三维软件为依托设计相关产品是极为简易的事情，阐述各类三维模型之间的关系上传统二维思维模式并不适应。在CAD技术 的协助下，在制造一些单件产品过程中，设计师将更多的精力投入进产品规格规范性与结构合理性检测方面上，从而确保产品安装程序运行的顺畅性。CAD技术的具体应用可以做出如下概述：借助CAD技术参照平面图形注释的规格，借用立体图形将它们呈现出来，与此同时借用CAD的渲染功能，修整三维模型的材质或者对其内容进行填补，同 时对特殊方位安设色彩与光源，继而把绘制好的不同零部件三维图，在CAD三维软件上进行“配置与组装”，然后选择润色这一命令制造 工序结束以后的样品相貌就可以在计算机荧屏上显现出来。在利用CAD软件对设计机械进行构造设计、结构部件调整、尺寸标注以方便 机械设备的生产加工和日常维修，成为现代机械尤其是一些结构复杂、设计精密、部件繁多的航天机械设计一种流行趋势，对现代机械设计的发展起着至关重要的作用。例如在借用C A D三维软件上进行“配 置与组装”过程中，在CAD技术的协助下，产品链接、结构等方面存
虚拟仪器技术实验报告
成都理工大学工程技术学院 虚拟仪器技术实验报告 专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日
1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容： ●设计一个双路正弦波发生器，其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计 分两种情况测量频率和相位： ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕 频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法 实验过程： 1、正弦波发生器，相位差可调 双路正弦波发生器设计程序：
相位差的设计方法：可以令正弦2的相位为0，正弦1的相位可调，这样调节正弦1的相位，即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计 方法一：直接读取 从调节旋钮处直接读取数值，再显示出来。 方法二：直接测量 使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子，即可读取测量值。 方法三：利用FFT进行频率和相位的测量 在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。 也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析，获得信号的想频特性，两信号的相位差即主频率处的相位差值，所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。 前面板如下：
程序框图： 2幅频特性的扫频测量 一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。 二、工作原理 放大电路的幅频特性，一般在中频段Ｋ中最大，而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低，放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB，即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%，相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带，它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差，在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大，则会产生严重的频率失真，相应的
井巷锚喷支护施工操作安全技术措施示范文本
井巷锚喷支护施工操作安全技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
井巷锚喷支护施工操作安全技术措施示 范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、巷道概况 据地质报告提供，宁旺煤矿矿区为一单斜构造，区内 未见大的断裂和褶皱，在1102回风巷有一小断层沿采面倾 斜方向贯穿整个采面，1102回风大巷沿煤层走向掘进，因 断层的原因，部分巷道受影响，顶板存在轻微的裂隙，为 了满足我矿的试运转验收后能正常投入安全生产，通风可 靠，我矿组织施工队对1102进行了金属钢架棚支护，并采 取锚喷方式进行加固，根据我矿的实际情况特编制本安全 技术措施。 该巷道为近水平煤层，水文地质条件较为简单，巷道 断面为2600mmХ2400mm（宽Х高）顶板岩性为炭质硅
质泥岩，采用锚喷加固支护。 二、岩层性质及顶板情况： 三、施工工艺 本巷道采用锚喷支护工艺。 四、锚喷支护上岗条件及检查工作： 1、锚喷支护工、喷浆机司机必须经过专门培训、考试合格后，方可上岗。 2、锚喷支护工必须掌握作业规程中规定的巷道断面、支护形式和支护技术参数和质量标准等；熟悉使用作业工具，并能进行检查和保养。 3、喷浆机司机要掌握喷浆机和拌料机的构造、性能原理。并懂得一般性的故障处理及维修、保养方面的常识，熟练的掌握喷浆技术。
巷道修复安全技术措施实用版
YF-ED-J4288 可按资料类型定义编号 巷道修复安全技术措施实 用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
巷道修复安全技术措施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、工程概况： 43采区运输、回风大巷由于施工时间较长，受压力影响，巷道顶板离层、底鼔、巷道片帮现象，经研究决定需对此段巷道进行修复，为保证修复时的施工安全，特编制本安全技术措施。 二、修复位置： 工程修复统计表 巷道名称顶板离层片帮区域底鼓区域备注 43采区运输大巷 35m 90m 90m
43采区回风大巷 15m 30m 15m 合计 50m 120m 105m 三、施工方案： 1、施工要求：按照技术科指定位置进行卧底（，采用风镐，手镐施工。 2、三采区回风、运输大巷，补打顶锚索。顶板采用锚索+W钢带补强，间距2400mm，长度6300mm；锚索预紧力不小于30Mpa。锚索为双排迈步布置。 3、片帮处补打帮锚杆。帮部锚杆间排距800mm×800mm，锚杆采用φ18mm左旋无纵筋高强度螺纹钢，长度 2000mm；帮部锚杆锚固力不得小于30KN(10MPa)，扭距力不得小于 100N.m； 树脂药卷K2360型，巷道顶部每根锚索使
VPG汽车整车虚拟实验仿真
VPG汽车整车虚拟实验仿真 概述 VPG（Virtual Proving Ground）通过构制统一平台，简化建模过程，引入虚拟试验场，只需建立一个整车模型，就能够在汽车真实试验条件下，进行整车非线性虚拟样机仿真，达到动态参数设计的目的。VPG技术可用于当前汽车产品开发的前沿，涵盖NVH、疲劳寿命、道路载荷预测、整车、子系统和部件的动力学和运动学分析。并针对碰撞安全法规的要求，内置欧美碰撞安全法规和各种碰撞模型（假人、壁障、安全带等），轻松进行碰撞安全仿真。 来源于多年汽车CAE仿真应用经验的VPG技术和优秀的LSDYNA求解器，保证了VPG具有先进、专业、可靠的仿真能力，其丰富的数据库为用户提供了极大的方便，软件应用方法简单标准，以其易用性和专业性领导汽车CAE行业的最新发展趋势。 特色功能 行业性最强 ?专业用于汽车行业整车碰撞及乘员安全性分析的软件 ?具备欧美等碰撞法规、汽车模型库等 ?具备用于汽车行业分析的向导式设置方式，操作简便
?具备大量汽车行业客户 友好的专业化图形界面 ?具备专业化、向导式的操作界面，简单易用 ?具备汽车行业专用后处理器，直接获取法规分析结果 ?具备参数化建模方式，实现根据用户产品结构需求的汽车模型建模?支持LSDYNA的所有关键字功能
功能最为全面 ?可进行汽车整车碰撞、乘员安全性、操纵稳定性、NVH分析?可进行整车及子系统非线性动力学、疲劳耐久性等分析 ?可进行特种车辆的防爆及动力学分析 ?可进行全面的LSDYNA求解程序的前后处理 强大的行业模型库 ?具备多种汽车悬挂模型 ?具备多种行业路面模型 ?具备多种汽车轮胎模型 ?具备多种碰撞假人及航空航天假人模型
锚喷工安全技术措施(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 锚喷工安全技术措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6258-23 锚喷工安全技术措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、适用范围 本规程适用于各类煤矿在掘进工作面从事锚喷支护作业的人员. 二、上岗条件 锚喷支护工,喷浆司机必须经过专门培训,考试合格后,方可上岗. 喷浆支护工必须掌握作业规程中规定的巷道断面,支护形式和支护技术参数和质量标准等,熟练使用作业工具,并能进行检查和保养. 喷浆机司机要掌握喷浆机和搅料机的构造,性能原理.并懂得一般性的故障处理及维修,保养方面的常识,熟练的掌握喷浆技术. 三、安全规定 执行锚杆支护工第 5.6.7.9.10.11.12.14.15条
规定. 不得使用凝结,失效的水泥及速凝剂,以及含泥量超过规定的砂子和石子。 支护过程中必须对支护地点的电缆,风水管线,风筒及机电设备进行保护。 喷射混凝土前,必须对锚杆,金属网质量进行检查,确保达到过程要求. 巷道过断层,破碎带及过老空等特殊地段时没，必须加强临时支护,并派专人负责观察顶板. 喷浆机运转时,严禁手或工具进入喷浆机内. 喷射混凝土注意事项. 一次喷射混凝土厚度达不到设计要求时,应分次喷射,但复喷间隔时间不得超过2小时,否则应用高压水冲洗受喷面. 遇有超挖或裂缝低凹处,应先喷补平整,然后再正常喷射. 严禁将喷头对准人员. 喷射过程中,如发生堵塞,停风或停电等故障时,
LMS Virtual Lab虚拟实验
LMS/Virtual Lab虚拟实验 LMS/Virtual Lab是Lms公司开发的世界上第一个功能品质工程集成解决方案。 i.LMS/Virtual Lab的主要功能 https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b将有限元和多体分析与耐久性预测集成起来，提供最先进的系统级解决方案。主要用于振动、噪声、平顺性与操纵稳定性、舒适性、安全性、碰撞、耐久性以及其它关键属性的分析。 ii.LMS/Virtual Lab的主要特点 1)LMS https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b是一个开放的环境，实现了与CAD、CAE和试验的无缝 连接，为多学科设计分析团队提供一切所需的工具，从而更快地为市场提供更好的产品。它能成倍提高增值设计时间（Value-Added Time），并且将总体开发周期缩短30－50％。 2)https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b实践创新的设计理念，将产品的关键属性嵌人在设计流程中， 并且在整个开发过程中不断改进。即在概念设计阶段作前期分析；使用虚拟模型作产品改进和多学科优化，不仅在部件级，而且也在性能问题出现最多的系统级上进行；随后再对数量减少了的实物原型作深入试验。 3)LMS https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b采用混合仿真(hybrid simulation)技术，它将实物试验和 虚拟仿真的长处相结合，新的设计过程不仅更快，而且更加精确可靠，因为试验验证过的模型已经嵌人在系统模型中。因此对投资的回报不仅体现在产品更快地投放市场和节约开发费用，而且改进了产品质量，并减少了产品召回的数量。 4)https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b自动链接主流的CAD、CAE和试验系统，消除了不必要的文 件转换和数据冗余，使增值设计时间成倍增加。https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b捕捉分析流程并使之自动化，具有高效的参数化分析能力；任何设计上的改动都能很快地通过分析流程自动重算。这种速度的突破使产品开发周期大幅度缩短，减少不确定性，并使得对实物原型的依赖降到最低。如https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b（虚拟试验室）与ANSYS之间的接口协议，使得https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b的用户不仅可以访问ANSYS的模型和结果数据，还使ANSYS成为https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b的自动分析流程的一个组成部分。在https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b环境中，用户能够自动地建立ANSYS求解任务，并驱动和监视ANSYS求解器的执行，分析结果自动传回到https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b 环境中。和ANSYS的集成不仅实现了结果数据的自动更新，也消除了费时且易出错的传输障碍，而且可以通过https://www.wendangku.net/doc/e25396527.html,b的自动分析流程极大地提高客户的效率。 iii.LMS/Virtual Lab应用举例 1)预测副车架的疲劳寿命
锚喷支护工安全技术措施详细版
文件编号：GD/FS-9187 （解决方案范本系列） 锚喷支护工安全技术措施 详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
锚喷支护工安全技术措施详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 本条措施主要针对+1163水平运输巷道局部地点进行支护安全技术指导工作。 一、锚喷点: 主要针对主平硐。 喷浆地段岩性属硫铁矿。由于风氧化过快导致巷道顶部帮壁随时脱层，防止出现顶部掉渣,危害安全，特制定支护方案。 支护工程量220米左右，支护方式锚喷、喷浆面周长8米，锚喷厚度70mm，锚杆深度2米，锚杆9根，排距0.9米，锚网规格1*2，锚杆外露长度50mm，锚盘规格100*100。 二、技术要求：
1、锚杆深度必须打够，严禁空钻。 2、锚杆必须锚紧，不得有松动现象。 3、锚网连接点必须重网连接。 4、锚杆必须打在巷道凹处。根据现场掌握。 5、锚喷后成形巷道凹凸不得出现50mm. 三、安全技术操作 施工前的安全措施 1、严格执行敲帮问顶，清理危岩。氧化带必须清理完毕，进入原始岩层方可打眼。 2、必须使用3米长长柄铁钎工具处理危岩，每次清理面积必须大于需锚喷面积的三倍。 3、清理时顶部危岩下面严禁行人行车。 4、打锚杆时严禁行人行车。 5、由于巷道高，施工时为了便于操作，用钢管焊制铁板凳，规格长2米，宽1米，高0.6米。便
MSC虚拟试验平台技术方案
MSC虚拟试验平台技术方案 1前言 1.1背景 十六大以来，我国的发展战略是工业化和信息化融合。针对装备制造业，就是工业化与信息化复合发展的战略。而虚拟试验技术在装备制造业信息化中占有举足轻重的作用，从某种意义上说，高技术含量的产品不是依靠设计或制造，而是靠着严格的试验和评定确认合格后才最终面世的。中航工业科技委科技研究部部长蔡小斌，在2011装备制造业信息化高峰论坛上指出，对于国防科技工业，“虚拟试验技术是国防科技先进工业技术的支柱之一，是国防科技工业基础能力的重要组成部分，决定着武器装备的研制水平和作战效率”。 1.2虚拟试验技术及其作用 虚拟现实试验是在长期积累的大量有关数据，如有关的动力学模型、各类三维模型的基础上，利用高性能计算机、网络环境、传感器或各种虚拟现实设备，建立能方便地进行人机交互的虚拟环境或虚实结合的环境，在此环境中对实体、物理样机或虚拟样机进行试验，用可视化的方法观察被视物体的性能及其相互间的关系，并对试验结果进行分析与研究。例如：虚拟风洞、虚拟发动机试车、虚拟试飞等。 从上述定义可以看出，虚拟试验的内涵主要涉及三方面内容：第一是试验手段，即试验所需仪器设备的虚拟；第二是试验对象的虚拟和仿真；第三是试验环境的虚拟和仿真。虚拟试验是虚拟现实结合的试验技术。在产品研制的不同阶段，构成虚拟试验的三方面虚实程度会发生变化。比如，在武器装备最初的要求确定和方案论证阶段，虚拟试验是开展试验的主要手段。由于尚无任何实物，用户和承包商根据军事需求建立装备模型，主要利用构造仿真手段在计算机上开展虚拟试验，确定装备的战技指标和选择最佳的保障方案，分析评估各种技术途径和备选方案的可能性，演示和评估关键子系统和部件的能力，为决策提供辅助支持；当装备采办进入系统研制和演示验证阶段（过去称工程与制造研制阶段）后，随着数据的不断积累，部件和分系统硬件的逐步增多，采用构造仿真和虚拟仿真（硬件在回路或人在回路仿真）相结合的方式开展虚拟试验成为主要手段，特别是在不可能进行重复的实物试验，却需要得到某些具有统计特性的总体技术指标时；或系统复杂，参试设备数量有限而实际系统不可能参与试验时，虚拟现实试验成为解决真实试验的这些瓶颈问题的重要工具，它可提供理想的仿真环境和系统性能响应的手段，帮助获得足够的性能统计和评价数据，加速型号的研制过程。 虚拟试验技术改变了传统的试验模式，改变了产品研发流程，如图1所示。
锚喷支护工安全技术措施
锚喷支护工安全技术措施 本条措施主要针对+1163水平运输巷道局部地点进行支护安全技术指导工作。 一、锚喷点: 主要针对主平硐。 喷浆地段岩性属硫铁矿。由于风氧化过快导致巷道顶部帮壁随时脱层，防止出现顶部掉渣,危害安全，特制定支护方案。 支护工程量220米左右，支护方式锚喷、喷浆面周长8米，锚喷厚度70mm，锚杆深度2米，锚杆9根，排距0.9米，锚网规格1*2，锚杆外露长度50mm，锚盘规格100*100。
二、技术要求： 1、锚杆深度必须打够，严禁空钻。 2、锚杆必须锚紧，不得有松动现象。 3、锚网连接点必须重网连接。 4、锚杆必须打在巷道凹处。根据现场掌握。 5、锚喷后成形巷道凹凸不得出现50mm. 三、安全技术操作 施工前的安全措施
1、严格执行敲帮问顶，清理危岩。氧化带必须清理完毕，进入原始岩层方可打眼。 2、必须使用3米长长柄铁钎工具处理危岩，每次清理面积必须大于需锚喷面积的三倍。 3、清理时顶部危岩下面严禁行人行车。 4、打锚杆时严禁行人行车。 5、由于巷道高，施工时为了便于操作，用钢管焊制铁板凳，规格长2米，宽1米，高0.6米。便于施工使用。 6、施工地段有行人或行车禁止打眼作业。 7、超宽或超高部分用石块充填。
2不得使用凝结、失效的水泥及速凝剂，以及含泥量超过规定的砂子和石子。3支护过程中必须对支护地点的电缆、风水管线、风筒及机电设备进行保护。4喷射混凝土前，必须对锚杆、金属网质量进行检查，确保达到规程要求。5巷道过断层、破碎带及过老空等特殊地段时，必须加强临时支护，并派专人负责观察顶板。6喷浆机运转时，严禁手或工具进入喷浆机内。7喷射混凝土注意事项。一次喷射混凝土厚度达不到设计要求时，应分次喷射，粗复喷间隔时间不得超过 小时。否则应用高压水冲洗受喷面。遇有超挖或裂缝低凹处，应先 喷补平整，然后再正常喷射。 8严禁将喷头对准人员。喷射过程中，如发生堵塞、停风或停电等故障时，应立即关闭水门，将喷头向下放置，以防水流入输料管内； 处理堵管时。采用敲击法疏通料管。喷枪口前方及其附近严禁有人。在喷射过程中，喷浆机压力表突然上升或下降，摆动异常时，应立 即停机检查。喷浆时严格执行除尘及降尘措施，喷射人员要佩戴防 尘口罩、乳胶手套和眼镜。喷射工作结束后，喷层在天以内，每班 洒水一次，天以后，每天洒水一次，持续养护天。9喷射混凝土的骨料应在地面拌匀。10金属网联网扣距、联网铁丝规格符合作业规程 规定。11定期进行混凝土强度检测，对不合格的地段必须进行补强 支护。
航天器控制原理
1.1 世界航天技术发展的概况 航天技术发展是当今世界上最引人注目的事业之一，它推动着人类科学技术的进步，使人类活动的领域由大气层内扩展到宇宙空间。航天技术是现代科学技术的结晶，是基础科学和技术科学的集成，力学、热力学、材料学、医学、电子技术、光电子技术、自动控制、计算机、真空技术、低温技术、半导体技术、喷气推进、制造工艺学等学科，以及这些科学技术在航天应用中相互交叉、渗透而产生的大量新学科，都对航天技术的发展起了重要作用。所以，航天技术是一个国家科学技术水平的重要标志。 航天技术是一门综合性的工程技术，主要包括：制导与控制技术，热控制技术，喷气推进技术，能源技术，空间通信技术，遥测遥控技术，生命保障技术，航天环境工程技术，火箭及航天器的设计、制造和试验技术，航天器的发射、返回和在轨技术等。由多种技术融于一体的航天系统是现代高技术的复杂大系统，不仅规模庞大，技术高新、尖端，而且人力、物力耗费巨大，工程周期长。时至今日，航天技术已被广泛应用到政治、军事、经济和科学探测等领域，已成为一个国家综合国力的象征。 .1.2 近代航天技术的发展 19世纪末20世纪初，火箭才又重新蓬勃地发展起来。近代的火箭技术和航天飞行的发展，涌现出许多勇于探索的航天先驱者，其中代表人物K．3．齐奥尔科夫斯基，R．戈达德(Robert Goddard)，H．奥伯特(Hermann Oberth)。 航天技术从20世纪50年代末期的研究试验阶段到70年代中期，发展到了广泛实际应用阶段。其中60年代以来，为科学研究、国民经济和军事服务的各种科学卫星与应用卫星得到了很大发展。至70年代，军、民用卫星已全面进入应用阶段。一方面向侦察、通信、导航、预警、气象、测地、海洋、天文观测和地球资源等专门化的方向发展，同时另一方面，各类卫星亦向多用途、长寿命、高可靠性和低成本的方向发展。这两种趋势相互补充，取得了显著的效益。80年代中后期，基于模块化和集成化设计思想的新型微、小卫星崛起，成为航天技术发展中的一个新动向。这类卫星重量轻、成本低、研制周期短、见效快，已逐渐成为今后应用卫星的一支生力军。
汽车CAE技术的新进展——虚拟试验场(VPG)技术
汽车CAE技术的新进展——虚拟试验场(VPG)技术 CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。 一、概述 现代汽车对结构设计提出了越来越高的要求，汽车结构分析已不满足于结构线性弹性分析。实际上汽车结构系统中大量存在非线性结构，例如发动机、驾驶室橡胶支承、悬挂大变形、零部件间连接的能量缓冲等。在产品要求精益设计的条件下，只应用线性分析普遍感到不足。产品开发要求CAE更多地考虑非线性影响。其次，汽车零部件结构分析的一个难点是分析载荷的不定因素，大量零部件结构实际所受到的载荷到底是多大，往往很难明确给出。对此过去往往应用对比分析法，但这越来越不适应越来越高的设计要求。第三，汽车产品设计已进入有限寿命设计阶段，这要求汽车在设计的使用期内，整车和零部件完好，不产生疲劳破坏，而达到使用期后（例如轿车一般设计寿命为八年），零部件尽可能多地达到损伤，以求产品轻量化，节约材料和节省能源。这也对CAE分析提出了使用真实载荷的要求。汽车整车性能，如舒适性、行驶操纵稳定性分析也不仅仅满足于结构刚性简化，还要求考虑结构变形刚度影响，进行整车非线性系统分析，以达到动态参数设计的目标。 CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。 二、VPG技术 VPG技术是汽车CAE技术领域中一个很有代表性的进展。 1．分析对象不再是分开的各个零部件，而是包括车身FEM模型、悬挂系（弹簧、减振器、动力控制臂）、转向梯形、车轮轮胎等整车非线性系统模型。这样，车身和悬挂系统与转向系统间难以明确的作用力关系已包含在分析模型之内。如图1所示。
导航技术
深空探测的自主导航技术研究综述 学号：0910200129，姓名：李吉 摘要：导航定位是深空探测的基础，由于深空探测距离遥远，导航的精度要求非常高，其中测距、测速、测角依照传统地球卫星的导航定位方法很难完成。X 射线脉冲星作为自然的天体，其运行特性不会受到人为的破坏与干扰，具有适于自主导航的显著特征，非常适合于深空探测的导航。本文综合国内外现有的研究成果，系统阐述了基于 X 射线脉冲星自主导航的基本原理、关键技术、国内外的研究现状以及我国现有的基于 X 射线脉冲星自主导航技术研究的基础条件。从而指出，我国已经具备 X 射线脉冲星观测和理论研究的基本条件。基于 X 射线脉冲星的自主导航是实现航天器高精度自主导航的新思路和可行途径，对于深空探测具有重要的理论研究意义和实际工程应用价值。 关键词：深空探测；X 射线脉冲星；自主导航 1 .引言 二十一世纪以来，各主要航天大国纷纷将深空探测作为重点发展的航天领域之一；而我国也正在加紧自己的探测步伐[1]。导航定位是深空探测的基础，深空探测器在空间运行，地面站同它建立通信链路，为保证通信质量必须知道探测器在相应坐标系中的位置(距离和角度)和速度，使得天线主瓣方向能够对准探测器和接收信号，反之同理。由于深空探测距离遥远，需要精确的测角、测距和测速能力，为深空探测器导航定位。因为空间探测器定轨的优势是深空探测器的大致位置事先知道，不需要测定整个距离，只需对事先确定的值进行验证和改进。现在对于地球周围的卫星，无论是静止轨道还是低轨和中轨上的卫星，对其 定轨都不存在太大的困难。但是由于深空探测距离遥远，导航的精度要求非常高，其中测距、测速、测角依照传统地球卫星的导航定位方法很难完成[2]。 上世纪60-70年代，深空探测导航系统主要采用地基无线电外测技术为巡航阶段的探测器导航和测轨，甚至用在探测器交会阶段。80年代以来，采用甚长基线干涉技术，利用测距换算出角度，利用增加的基线长度减少测距误差的影响，测角精度达20-30nrad。NASA进而又开发了连接元干涉技术，两测站之间相距21km，宽带光纤连接的测站将收到的信号用光纤传到信号处理中心，实时导航精度达80nrad[3]。 NASA正在开发同波束干涉技术，它是在两个航天器非常接近的情况下，它们可以在地面天线的同一波束内观测，使得两个深空站天线对两个航天器同时观测，产生差分干涉测量，提供天平面上两个航天器非常精确的相对角位置[4]。 中国国内有学者提出利用地球静止轨道卫星编队进行深空导航，将卫星编队的轨道高度上升到静止轨道高度，在地球静止轨道上相距一定角度分布两个卫星编队。采用两个卫星编队相距59°地心夹角，构成天基连续导航系统。该卫星编队采用无源反向导航方法，多颗卫星共同接收深空探测器信号，依照信号到达各个卫星时间差确定探测器空间位置[5]。 但是，在深空探测的过程中，航天器远离地球，与地面通信困难且易受到干扰，因此具有自主导航能力非常重要。由于目前的导航卫星主要是为地面和近地空间应用设计的，难以应用于深空轨道；由于飞行时间很长，惯导系统漂移很大，需要引入独立的导航系统进行修正；一般的星敏感器也易于受到太阳的干扰。而应用脉冲星导航则有望克服以上的困难。
虚拟仿真实验技术材料文件
虚拟仿真实验解决方案 上海华一风景观艺术工程有限公司 2017年8月
目录 第一章需求分析 (2) 一、项目背景 (2) 二、实验教学现状 (3) 三、用户需求 (3) 第二章建设原则 (5) 一、建设目标 (5) 二、建设原则 (6) 第三章系统总体解决方案 (7) 一、总体架构 (7) 二、学科简介 (8) 第四章产品优势 (14) 第五章产品服务 (16) 一、服务方式 (16) 二、服务内容 (16) 三、故障响应服务流程 (17) 四、故障定义 (18) 五、故障响应时间 (18) 六、故障处理流程 (19) 七、应急预案 (19)
第一章需求分析 一、项目背景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》明确指出：把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台提供资源服务，推广普及应用。 在“十三五规划”方针政策指引下，各地陆续出台政策，强调数理化实验教学的重要性。 2016年，北京公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段所有科目都设为100分，表示它们在义务教育与学生成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化实验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。 继北京重磅发布此消息后，河南教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》，其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分；安徽省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分，考试成绩计入考生中考录取总分；山西省理化实验操作10分。
巷道修复安全技术措施示范文本
巷道修复安全技术措施示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
巷道修复安全技术措施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、工程概况： 43采区运输、回风大巷由于施工时间较长，受压力影 响，巷道顶板离层、底鼔、巷道片帮现象，经研究决定需 对此段巷道进行修复，为保证修复时的施工安全，特编制 本安全技术措施。 二、修复位置： 工程修复统计表 巷道名称顶板离层片帮区域底鼓区域备注 43采区运输大巷35m 90m 90m 43采区回风大巷15m 30m 15m 合计50m 120m 105m 三、施工方案：
1、施工要求：按照技术科指定位置进行卧底（，采用风镐，手镐施工。 2、三采区回风、运输大巷，补打顶锚索。顶板采用锚索+W钢带补强，间距2400mm，长度6300mm；锚索预紧力不小于30Mpa。锚索为双排迈步布置。 3、片帮处补打帮锚杆。帮部锚杆间排距800mm×800mm，锚杆采用φ18mm左旋无纵筋高强度螺纹钢，长度2000mm；帮部锚杆锚固力不得小于30KN(10MPa)，扭距力不得小于100N.m； 树脂药卷K2360型，巷道顶部每根锚索使用4根树脂药卷，帮部每根锚杆使用1根树脂药卷。 铁托板：由150×150×10mm的圆形钢板制成，中部开φ20mm孔； 金属网：方格规格为100×100； 钢绞线：Φ15.24×6300mm；
航天器返回技术
航天器返回技术 不管我人航天器在太空停留多久，最终总要返回地球。航天专家曾经指出：“以登月飞行来说，整个行程包括太空船升空、轨道上行进、指挥舱绕月、登月舱降落、太空人在月球表面漫步⒉删蛟虑蜓沂?瓯尽⒌窃虏绽肟?虑颉⒌窃虏沼胫富硬栈岷嫌肓?帷⑷缓蠓祷氐厍蚬斓馈⒅厝氪笃?慵白詈蠼德洌??姓庑┎街柚校?钗Ｏ盏牟皇?0万公里的航程，也不是月球表面的登陆，而是重返大气层。”由此可见，人类的宇宙飞行，决定于航天器的返回技术。 40年代末，美国、苏联曾利用缴获、仿制和改进的德国V－2导弹改装成地球物理探测火箭，把一些探测仪器和实验生物发射到100公里以上的高度后进行回收。随着导弹射程的增加，弹头的再入速度越来越大，气动加热问题日益严重。1959年，美国使用降落伞完整地回收了洲际导弹的实验弹头，显示了烧蚀防热的有效性和应用气动减速原理的可能性。于是，美、苏两国开始积极研究卫星返回技术。终于在 1960年 8月 11日，美国首次在海上成功地回收了“发现者”13号弹射出的一个再入密封舱。接着，苏联也发射了载有两只狗的宇宙飞船，并进行了精彩的回收。1961年4月12日，苏联哈萨克共和国的拜科努尔宇宙发射场上腾空而起的“东方”号宇宙飞船载着人类第一个冲出地球的宇航员?加加林飞上太空邀游，又安全降落在萨拉托夫州斯莫路夫斯卡村田野，这一成熟的返回技术为人类揭 开了载人航天的新纪元。 航天器在轨道上的运动是在地心力场作用下，基本按天体力
学规律运动，改变运行速度可使航天器脱离原来的运行轨道而转入另一条轨道，若速度的变化可转向进入地球大气层的轨道，则可能实现返回。返回技术是复杂的综合性技术，为使航天器安全返回和准时定点着陆，返回控制和制导、再入大气层的防热、回收和着陆是返回技 术的关键。 航天器的返回按技术特点分为：弹道式返回、半弹道式返回和滑翔式返回三类。弹道式和半弹道式再入航天器的返回舱必须有回收系统，下降到20公里左右的高度时达到稳定下降速度，然后逐级展开气动力减速装置（如降落伞），使返回舱进步减速，直至安全降落或溅落。此时，回收系统不断发出信标信号，使他勤人员迅速寻找 宇航员。 航天飞机具有相当大的机动滑翔能力，亚音速气动力特性可使它在预定场地的跑道上水平着陆。也就是说，可多次进行水平着陆的技术是重复使用航天飞机的先决条件。
3103辅运顺槽超前补强支护安全技术措施
编号： 伊泰广联煤化有限责任公司红庆河煤矿3103辅运顺槽超前补强支护安全技术措施 编制人： 负责人： 编制日期：二零一七年四月十三日 执行日期：二零一七年四月十五日
天地华泰红庆河项目部作业规程（技术措施）会审记录
红庆河煤矿作业规程（技术措施）会审记录
3103辅运顺槽超前补强支护安全技术措施 工程概况 3103辅运顺槽受3101工作面受初次采动影响，巷道变形较大，部分区域顶板出现漏顶面积较大或下沉现象。对该顺槽顶板超强补强锚索支护为保证巷道安全使用，现对该顺槽顶板超前补强锚索支护，为保证施工质量和施工安全，特编制本安全技术措施。 支护方式 本次掘进3107辅运顺槽巷道断面为6000mm×3800mm，采用锚网索联合支护，工程总量2860m。 顶板锚杆采用Φ20×2400mm金属螺纹钢锚杆，间排距900mm×1000mm，每排7根，两肩角处锚杆距离巷帮距离300mm，与顶板垂直方向成±15°角度布置，其余均垂直顶板布置；锚索采用Φ15.24×7300mm七芯钢绞线，间排距2000mm×3000mm，顶板挂6000mm×1200mm菱形网，配套使用5800mm长Φ12圆钢焊接梯梁。 非采帮锚杆采用Φ20×1800mm金属螺纹钢锚杆，间排距1000mm×1000mm，每排4根，顶、底角锚杆分别距离顶、底板高度均为400mm，顶、底角处锚杆与煤帮水平方向成±15°度其余均垂直巷帮布置。非采帮挂3800mm×1200mm菱形网，配套使用3400mm长Φ12圆钢焊接梯梁。 采帮采用Φ20×1800mm玻璃钢锚杆，Φ20×1800mm锚杆布置间排距1000mm×1000mm，每排4根，顶、底角锚杆分别距离顶、底板高度均为400mm，顶、底角处锚杆与煤帮水平方向成±15°布置，其余垂直巷帮布置；采帮挂规格为2000×40000mm塑料网。 支护要求如下： a)顶板 顶板锚杆均采用Φ20×2400mm金属螺纹钢锚杆，使用150×150×10mm铁托盘，每根锚杆使用两支k2360锚固剂，锚杆锚固力60kN，预紧力矩100N·m，外露长度10～40mm； 锚索采用Φ15.24×7300mm七芯钢绞线，使用300×300×16mm钢板及配套锁具，每根锚索使用3支k2360锚固剂，最大锚固力260kN，预紧力160kN，外露长度150～250mm。 网片搭接长度不小于100mm，联网丝用14#铁丝，联网间距不大于200mm
航天器故障诊断技术方法
航天器故障诊断技术方法 近年来，随着卫星技术的发展，航天器的结构和任务需求日益复杂，其复杂系统的故障诊断一直是当前研究的热点。研读了几篇关于航天器故障诊断的论文后，我对相关领域有了更细致的了解。 航天器的故障诊断技术随着航天器的发展而拥有多年历史。从1957年前苏联发射第一颗人造卫星开始，最初的第一代航天器控制系统结构和功能都很简单，只能控制航天器的姿态。控制器也一般都采用模拟电路，工作寿命比较短，控制精度比较差。第二代航天器控制系统一般都采用了星载数字计算机，同时具有姿态控制和轨道控制功能。系统的方案设计中广泛采用现代控制理论和方法，并采用了高精度姿态敏感器、动量交换式控制系统和地磁姿态控制技术以满足高精度和长寿命的要求，故障诊断技术也得到很大发展。第三代航天器导航、制导和控制系统是应星际飞行和载人航天的需要而产生的，具有全部制导、导航和控制功能，还具有故障诊断和系统重构的功能。系统关键部件有多重冗余，有自诊断和自主重构的能力，满足飞船对GNC系统的安全性、可靠性要求，做到“一个故障工作，两个故障安全”。 通过对国内外故障诊断历史的分析研究，可以总结出航天器故障诊断的部分主要方法如下： 1.基于信号处理的故障诊断方法。该方法是诊断领域应用较早的方法之一，主要采用阈值模型。信号分析采用较多的主要有时域、频域、幅值、时-频域特性分析等。信号处理方法主要有：峰值、均方根值、波峰系数、波形系数、偏斜度指标等参数分析，相关分析法，包络分析法，最大熵谱法，倒频谱法，同步信号平均法，自回归谱分析法，小波分析，分形分析等。信号分析方法是其它诊断方法的基础。 2.基于规则的专家系统诊断方法。基于规则的方法又称产生式方法，早期的故障诊断专家系统都是基于规则的，这些规则是从专家的经验中总结出来，用来描述故障和征兆的关系。该方法的优点是知识表示简单、直观、形象、方便，使用直接的知识表示和相对简单的启发式知识，诊断推理速度快；要求数据的存储空间相对较小；易于编程和易于开发出快速原型系统。缺点是知识库覆盖的故障模式有限，对未出现过的和经验不足的故障诊断就显得无能为力；当知识库中没有相应的与征兆匹配的规则时，易造成误诊或诊断失败。 3.基于故障树的诊断方法。故障树是一种体现故障传播关系的有向图，它以诊断对象最不希望发生的事件作为顶事件，按照对象的结构和功能关系逐层展开，直到不可分事件(底事件)为止。它的优点是能够实现快速诊断；知识库很容易动态修改，并能保持一致性；概率推理可在一定程度上被用于选择规则的搜寻通道，提高诊断效率；诊断技术与领域无关，只要相应的故障树给定，就可以实现诊断。缺点是由于故障树是建立在元件联系和故障模式分析的基础之上的，因此不能诊断不可预知的故障；诊断结果严重依赖故障树信息的完全程度。 4.基于神经网络的诊断方法。从映射的角度分析，故障诊断的实质是建立从征兆到故障源的映射过程。人工神经网络的优点是高度非线性、高度容错和联想记忆等。但是，人工神经网络应用于故障诊断也存在许多不足，诊断方法属“黑箱”方法，不能揭示出系统内部的一些潜在关系，无法对诊断过程给予明确解释。网络训练时间较长，并且对未在训练样本中出现的故障无诊断能力，甚至得出错误诊断结论，这些都增加了神经网络在实际应用中的困难。 5.基于模型的故障诊断方法。基于模型的故障诊断方法又称为基于深知识的诊断方法。该方法既可解决知识获取的瓶颈问题和知识库维护困难的问题，又能提高诊断的精确性，因此该方法正被逐步进行深入研究。基于模型的知识表示方法有利于缓解航天器系统在故障诊
扩刷安全技术措施
南轨道大巷刷帮施工安全技术措施 一、概述 根据生产要求，东翼轨道巷转线掘进南轨道大巷，需在拐点处安装一台转载机头，由于原先巷道规格不符合安装要求，现需扩刷南轨道大巷拐点左帮4.5米巷道，以满足实际转载机头安装要求，为保证在扩刷过程中的施工安全，特制定本安全技术措施。 二、准备工作 1、技术科：指定巷道的扩刷位置，扩刷量，向施工单位贯彻本措施。 2、施工队：将扩刷段的设备移走，准备好打眼时所用的机具，炸药箱、放炮母线及发爆器等，在扩刷位置准备防护设施，放炮前将电缆、管路及机电设备保护好。 3、机电科：将扩刷位置的各种管路和电缆放到顶板上并用皮带保护好，扩刷完成后及时挂好。 三、扩刷方式及巷道规格 扩刷方式采用风镐和放炮的方式进行扩刷，扩刷位置在拐点处导线点G7点后1.3米处至G7点前3.2米处。扩刷巷道左帮，扩刷工程量4.5 米，深度为0.7米，扩刷后巷道中线至左帮为2.8米，高度为3米。由于扩刷后的巷道断面过高，为了满足打炮眼以及打顶锚的要求，放顶及扩帮后的渣石暂时不要清理，待安装好顶锚及打完炮眼后方可出渣。 四、刷扩、支护及要求： 1、由于原巷道支护方式为锚网梁锚索支护，扩刷时必须先将施工处原有的帮部、拱部支护逐段拆掉，每次拆除不得大于两排。必须严格按正规循环作业，严禁超循环进尺作业，严禁空顶作业，最大空顶距不得超过1.6m。 2、刷扩尺寸具体规格见施工图。 3、临时支护 ①临时支护采用2根吊挂式前探梁作为临时支护。前探梁使用2寸的钢管制作，长度为4.0 m，间距不大于0.8m，吊环采用高强螺母与直径20mm勺钢筋焊制成直径150mn防滑式圆环，用丝扣拧在锚杆上，数量4 个，吊环形式为圆形，使用时必须上满丝。前探梁最大控顶距离为1.8m，前探梁上方使用规格不小于长X宽X厚=2000X200X 50mm勺木板、数量不少于5块，横向放置在前探梁的前端，并用木楔与顶板接实。