近地空间飞行器关键技术与军事
发展近空间飞行器系统的关键技术
部分 电离层 区域 。所 谓 近 空 间 飞行 器 ， 是指 能 就 够 飞行 在近空 间执 行特定 任务 的一种 飞行 器 。 从航 空航 天 范畴 来 讲 ， 空 间 区域 的归 属 目 近 前 尚无 定 论 ， 它对 于 情报 收 集 、 但 侦察 监 视 、 信 通 保 障 以及对 空 对 地作 战等 ， 很 有 发展 前 景 。长 却
２０ ０ ４年 １ ２月 ， 空 军 正式 确 定 近 空 间飞 行 美 器 发展 计划 ， 明确 了 １ 并 Ｏ个 应 用方 向 ， 主要 包括 在全 球定 位 系统 （ Ｓ 的协 助 下 实施 跟 踪 、 ＧＰ ） 侦察
近空 间飞行 器 十分 热 衷 ， 如 美 国空 军研 究实 验 正 室 主任 Ｓ ｅ ｈ ｎ Ｍａｔ ｉｋ所 称ｌ ， 现 在 美 国 国 ｔｐ ｅ ｒｉ ｃ ｎ ＿ “ 】 ］ 防部对 开 发近空 间飞 行 器抱 有 极 大 兴趣 ， 近空 间 成 了最流行 的时 髦词 ， 军方 和 工业 界 都 想 在这 一
领域 一试 高低 ” 。 近空 间飞行 器 与 其 他 飞行 器 相 比 ， 有 ２大 具
独特 的优 势 ： 目前世界 上 绝 大多 数 的作 战 飞 ］① 机 和地 空导 弹都无法 达 到这一 高度 ， 而且 ， 太空 外 武 器还 没有 进 入 实战 阶 段 。因此 ， 空 间便 成 了 近 相对独 立 的“ 真空 ” ， 而给 近 空 间 飞行 器 提供 层 从 了相对 安全 的工 作 环 境 ② 相对 于 一 些 特 定 区 域 的使 用 ， 近空 间飞行 器能够 比卫 星提供 更多 、 更 精彩 的信息 ， 而且 ， 应用 成本 要 比卫星便 宜得 多 。
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｄｕ ｏ ｈｅ ｒ ｕｇ ｏ ｐ ｗｅ ｆ ｌ ｅ ｉｅ ｎ ｓ ｎｄ ｍ ｐ ｓ ｏ ｄ ａ ｅ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｅ ｅ ｔ ｔ ｄ ａ ｈｔ ｆ ｏ ｒ ｕ ｒ ｑｕ ｒ ｍｅ ｔ ａ ｉ ｕｌｅ ｆ ａ ｖ ｎｃ ｄ ｅ ｈ ｌ ｇｉｓ， ｎｅ ｒ ｓ ｃ ｓ ｂ ｃ ｍ ｅ ａ ｎ ｗ ｅ ｅ ｒ ｈ ｈ ｓ ｏ ｎ ｔ ｉ ｌ ｆ ａ ｒ ｎａ ｉ ｓ ａ ｄ ａ ｔ ｏ ａｕ ｉｓ Ｂａ ｅ ｎ ａ ｐａ ｅ ｈａ ｅ ｏ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｏｔ ｐ ｔ ｉ ｈｅ ｆｅ ｄ ｏ ｅ ｏ ｕｔｃ ｎ ｓ ｒ ｎ ｔｃ ． ｓｄｏ ｔ ｎａ ｙ ｉ ｆｎ ａ ｐａ ｅ ａ ｒ ｒ ｆ ｙ ｔ ｍｓ ｉ ｅｎｇ，ａ ｄ ｉ ｏ ｎｔｏ ｉｗ ｙ ｔ ｍｓ ｅ ｎｅ ｒｎｇ，ｉ ｈｅ ａ ｌ ｓ ｓ ｏ ｅ ｒｓ ｃ ｅ ｏｃ ａ ｔｓ ｓ ｅ ｎ ｂ ｉ ｎ ｎ ｐ ｉ ｆｖ ｅ ｏｆｓ ｓ ｅ ｎｇｉ ｅ ｉ ｎ— ｔ ｒ ｅ ａ ｅ ｅ ｅ ｈ ｌ ｇｉｓ ｏ ｖｅｏｐ ｎ ａ ｐａ ｅ ａ ｒ ｃ ａ ｔ ｓ ｓ ｅ ｒ ｔ ｄ ｅ ． ｅ ｒ ｌｔ ｄ ｋ ｙ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｅ ｆｄｅ ｌ ｉ ｇ ｎｅ ｒ ｓ ｃ ｅ ｏ ｒ ｆ ｙ ｔ ｍｓ ａ ｅ ｓ ｕ ｉ ｄ
军事高技术-军用航天(1)
德尔它
94.3
宇宙神/半人马座
88.1
雷神 大力神
86.5 90
苏联/俄罗斯运载火箭发射成功率(1999.6.30)
火 箭 系 列 东方号 质子号 旋风号 天顶号 宇宙 能源 安加拉 呼啸号
成功率（%)
94
85.7
96.3
74.2
SS19改
航天技术的六大关
侦只 察要 测卫 绘星 不能 发回 愁收
6
V1＝7.9km/s （第一宇宙速度，又称环绕地球速度） V2＝11.2km/s（第二宇宙速度，又称脱离地球速度） V3＝16.7km/s（第三宇宙速度，又称逃逸太阳速度）
抛物线 ７.９-１１.２ 椭 圆
７ . ９
圆形
“现代宇航之父” 齐奥尔科夫斯基
（一）速度条件：Ｖ１≤发射Ｖ<Ｖ２
军事高技术综述 （二）高度条件
孙 子： 善 攻 者， 动 于 九 天 之 上
军事高技术综述
“制 天 权” 决 定 未 来 战 争 胜 负！
概述 航 天 （ 空 间 ） 技 术
运载 火箭 技术
一、航天关键技术及其军用价值
航天技术的组成 航天 器 技术
二、军用航天器（卫星和太空武器）
军用 航天器
航天测控 技术
一、航天关键技术及关）
及其背后的军事秘密
上天
回收
一箭 多星
地球 同步
太阳 同步
载人 飞行
在航天领域要想成为大国，必须 “过六关” ，这六关过了就可以真正 地称为航天大国了。
中 国 航 天 技 术 发 展 历 程
上天
回收
一箭 多星
地球 同步
太阳 同步
载人 飞行
临近空间飞行器及其在地面移动通信微蜂网的构建
与空间飞行器配合的应急指挥系统在区域通信中的应用探讨编著：路跃新关键词：无人机临近空间飞行器卫星通信应急通信指挥系统GPS和非GPS定位快速构建立体指挥信息网络摘要部分低空无人飞行器和临近空间飞行器的特性以及军事领域的应用现状，探讨C4ISR技术、结合3S技术对未来建成后的区域性突发事件应急处理指挥调度系统提供有力的技术支持和指挥决策依据。
阐述了低空无人机和临近空间飞行器在地理环境及现场事件发生态势等多方面的关键作用。
利用并尽可能整合已有产品构架一个具有完整体系的多用途、多功能、全天候的快速立体信息通信网络指挥系统。
引言区域性突发事件应急指挥系统作为一种能够及时提供指挥人员决策依据的现代化装备，已成为以“非接触远程精确判断”为主要特点的新概念思想的重要内容，在和平年代的军事演练以及突发性事件处理中发挥其重要的地面协同作战指挥和救助作用。
通过安装空间飞行器上面的转发器和地面固定、移动的指挥平台组成微蜂网形成指挥网络。
快速把握区域环境和现场态势必将成为今后一个时期的信息技术热点。
1.C4ISR概述空间飞行器作为载体，是C4ISR系统的重要依托。
C4ISR是美国最先进的军事指挥操作系统，是以信息与通信技术为核心，是Command,Control,Communication,Computer,Intelligence,Surveil lance,Reconnaissance（指挥、管制、通信、计算机、情报、监视、侦察）英文的简写。
加装有GPS的空间飞行器，可以准确的将图片资料发送的同时提供该资料的空间地理位置坐标，再结合指挥中心安装的GIS地球物理信息系统，可以很直观的显示欲知区域的态势。
C4ISR 系统的作业方式如下：监视系统与侦察系统（如雷达、预警机、敌我识别器、侦察机、卫星、网络等）所获得的情报资料，由通信系统传入作战指挥车或作战中心，将敌我双方的位置、运动、速度、行为等战场场景提供给指挥官与作战参谋人员，指挥官根据战场场景及参谋建议，下达命令。
军事高技术—航天技术
几个概念
航宇：太阳系以外的飞行活动
卫星：绕行星运转的天体，月球是地球的卫星（自然卫星） 人造地球卫星：在一定轨道上绕地球运转并完成一定使命的人造天体，也称人造卫星
航天技术发展概况
1957－今 5000多飞行器
苏联 第1颗人造卫星 第1位宇航员进太空 第1个地外天体软着陆 1957 1961 1966
军事航天技术
导航卫星：以固定的频率，按规定的时间间隔，向地面发送导航信号，地面用户接收和处理 这些信号，确定位置。 军事上：为飞机、舰艇、坦克等进行精确导航定位，减少航行误差；用于武器制导，提高武 器的命中率。
我国航天技术
我国航天技术
我国航天技术
我国航天技术
2008年的汶川地震救援中，性能稳定的北斗一号一度成为灾区唯一的对外联络手段
航天基础知识
航天基础知识
70吨级的世界最大推力的振动台。世界领先水平。对中国正在研制的新一代运载火箭长征五号将起到重要推动作用。 长征五号大火箭，部件分多地生产，天津总装，海运往海南文昌发射场。弱化海上风浪带来的颠簸振动和火箭飞行时面临高空风等强烈的外力冲击 长征五号的低轨道(神舟系列飞船运行的轨道)运载能力能够从现在长征二号F火箭的9吨提升到25吨，相当于一次可以将16辆轿车送入太空 长征五号的高轨道(嫦娥系列探测器运行的轨道)运载能力更是从现在的5.5吨提升到14吨，标志在国际运载火箭家族当中达到一流水准。 天宫一号目标飞行器8.5吨，由长征二号F火箭发射入轨，这也是我国目前已有火箭的最大运载能力。从神1到神10，我国已经为未来空间站的建设积累了大量技术 基础，而长征五号投入使用后，我国就可以用它来发射大型空间站，建设更大的“天宫”。 我国20吨空间站通过多次发射，最终可以组成总规模接近甚至超过60吨的大型空间站，同时还有我国探月工程的第三步——探月工程的三期采样返回。这类探测 器的发射也需要长征五号火箭来运载。 除了运载能力的提升，长征五号还可以实现一箭双星甚至是一箭多星的发射
国外加紧研究临近空间飞行器
表 １ 几种 临近 空 间飞行 器的 设计 思想 、 要特点 与 技术挑 战 主 类 型 设 计思 想
采用 航空 飞行 器 设计 思 想 ， 有 较 大 具
主要特 点
可定 点 悬 停
、
主要技 术
可 以进 抗 腐蚀 防渗漏 材料 、 能源 、
，
平流层
飞艇
的气 囊 ， 囊 中充 满 轻 质气 体 （ 氮 行 低 速 水 平 飞 行 机 推进 与定 点控 制 、操 作控 气 如
比 ， 近空 间飞 行 器具有 其 自身 的显 著特 点 （ 临 如
表 ２所示 ） 可 以作为卫 星和飞机 的有效补充 。 ，
表 ２ 临 近 空 间 飞 行 器 、 星 和 飞 机 的 相 对 特 点 卫
类型 卫 星 临 近空间 飞 行 器 ２ ０一ｌ ｏ ｏ 较大 飞 机
受风 的影响 ， 定
点、 机动性 能差
抗风、 抗腐 蚀 、 防渗漏 材料
进 入临 近空 间
高 空长航 时 采 用航 空 飞行 器设计 方 法 ，采 用太 阳 能、氢燃料电池等新型能源 ，轻质结 无 人机 构 依靠 空气 动力达 到临近 空 间
，
可快速机动
远程、 长航时、 高度集成化
场进行准 确评 估 ； 可作为 电子 干扰 与对抗平 台 ， 对 来袭 飞机 和导 弹等 目标实施 电子干扰 及对 抗 ， 使 其偏离航线或 降低命 中率 ； 可作为无 线通信平 台 ， 提供超视距通信 。
目前 ， 国空军为 美 临 近空 间 飞 行 器确 定 了多个应用方 向 ， 中 其
维普资讯
《 圄纺》 ０７年第５期・ ２０ 外军嘹望
中国航 天 工程 咨询 中心 曹秀云
临界空间飞行器
临界空间飞行器一．概念临近空间飞行器是指工作于临近空间并利用临近空间独有资源和特点来执行一定任务的一类飞行器。
二．分类临近空间飞行器可以有多种分类方法。
按飞行速度，可分为高速和低速临近空间飞行器，按充气压力，可分为零压力和高压力临近空间飞行器；按推进方式，可分为自由浮空和机动飞行临近空间飞行器，按结构，可分为硬式、半硬式和软式临近空间飞行器，现在一般采用软式结构，它通过气囊中氦气的压力来保持外形等等。
三．用途美军认为，临近空间飞行器可以包括临近空间飞艇、充氦气的高空自由浮动气球、平流层高空长航时无人机、远距离遥控滑翔飞行器等多种形式。
四．应用前景由于临近空间飞行器具有可持续对同一地区进行不间断覆盖、与目标距离近等优点，因此在区域情报搜集、监视、侦察、通信中继、导航和电子战等方面具备独特的优势。
临近空间飞行器可对重点区域进行连续长时间监视和观测，有助于对战场进行准确评估；可作为电子干扰与对抗平台，对来袭飞机和导弹等目标实施电子干扰及对抗，使其偏离航线或降低命中率；可作为无线通信中继平台，提供超视距通信。
目前，美国空军为临近空间飞行器确定了多个军事应用方向，其中包括战场指挥、控制、通信、计算机、情报，监视和侦察(C41S)；近实时跟踪高价值目标；空间监视(可监视卫星而基本不受天气的影响)；导弹防御；自然灾害快速响应(用于移动电话网络和无线网络灾后重建)和边境控制等。
导弹防御方面，在美国新的导弹防御计划中，美国计划从西北部皮吉特湾开始的太平洋沿岸，到美国的大西洋沿岸，再到最东北的缅因州为止，至少部署10艘高空飞艇，用来监视来袭飞机、舰船和巡航导弹。
此外，美国导弹防御局正考虑在北极上空部署可控气球，用来监视和跟踪俄罗斯的导弹。
美国进行模拟仿真的结果显示：在北纬83°、36．6千米高空上部署3个气球，可连续覆盖从北极到北纬45°范围内所有的导弹发射30个这样的平台可以提供类似的全球覆盖；800个这样的平台组成的星座就可以对全球连续提供通信、情报、监视和侦察覆盖。
临近空间高超声速飞行器跟踪技术
Ｔｒ ｃ ｃ ｏ ｏ ｙ ｏ ｙ ｒ ｏ ｉ ｒ ｒ ｆ ｎ Ｎｅ ｒ Ｓ ｃ ａ ｋ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆ Ｈ ｐｅ ｓ ｎ ｃ Ａｉ ｃ ａ ｔ ｉ ａ ｐａ ｅ
ＧＵＡＮ Ｘ ｎ，Ｚ ｉ ＨＡ０ Ｊｎ ｉｇ，ＨＥ Ｙｏ ｕ
（ｎｔｕｅｏ ｆｒ ａｉ ｕｉ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｙＡ ｉ ｉ ｎｉｅｒ ｇＡ ａｅ ｙ Ｙ ｎ ｉ ６０ １ Ｃ ｉａ Ｉｓｔｔ ｆｎｏｍ ｔ ｎＦ ｓ ｎＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｖ ｖａｏ Ｅ ｇ ｅｉ ｃｄｍ ， ａｔ ４０ ， ｈ ） ｉ Ｉ ｏ ｏ ｏ ｔｎ ｎ ｎ ａ２ ｎ
第３ ２卷
第 ８期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０ １年 ８月
【 武器装备】
临近 空 间高超 声 速 飞行 器 跟 踪 技 术
关 欣， 赵 静， 何 友
２４ ０ ） ６ ０ １ （ 军 航 空 工 程 学 院 信 息 融合 技 术 研 究 所 ， 东 烟 台 海 山
摘要 ： 介绍 了临近空 间及 临近空 间飞行器 的特点 ， 分析 了临近空 间高超声 速飞行器 的运动特性 ， 出 了关 于临近空 提
临 近 空 间 飞 行 器 是 指 工 作 于 临 近 空 间 并 利 用 临 近 空
间独有 资源和特点来 执行一 定任 务的一类 飞行器 。临近空
间飞行器的划分方法有很 多种 ， 这里按照 飞行 的速度可 以分 为高速和低速临近 空间飞行 器。低 马赫数 的飞行器 主要用 于情报收集 、 侦察监视 、 信保障 ， 通 如升力式 、 浮力 式 、 浮一 升
的平 均功率在数千瓦 的量级 。根据 微波 电真空器件 的水平 ， 雷达发射 机的功率至少还可 以提 高一个数量 级 ， 国外对情报 雷达 的功率 已达数 十 千瓦 。二是 增 大天 线有 效 孔 径 面积 。 从理论角度考 虑 ， 增大 天线 孔径 ， 波束变 窄 ， 而增加搜索 则 进
近空间高超声速飞行器运动控制仿真方法
近空间高超声速飞行器运动控制仿真方法1.引言1.1 概述近空间高超声速飞行器是指能在接近地球表面或低高度飞行并达到超声速的飞行器。
近年来，随着科技的发展和空间探索的深入，近空间高超声速飞行器的研究成为了航空领域的热点之一。
这种飞行器具有很高的飞行速度和机动性，具备广泛的应用前景，包括军事侦察、气象观测、地球探测等领域。
然而，近空间高超声速飞行器的运动控制是一个相对复杂的问题。
由于其高速飞行和复杂的飞行环境，需要使用先进的控制方法来确保飞行器的稳定性和安全性。
因此，针对近空间高超声速飞行器运动控制的仿真方法的研究变得十分重要。
本文将介绍近空间高超声速飞行器运动控制仿真方法的研究进展。
首先，我们将概述该研究的背景和意义，并介绍本文的结构安排。
然后，我们将详细介绍两种不同的运动控制方法，并通过仿真实验来验证其有效性。
最后，对本文的研究进行总结，并展望未来的研究方向。
通过对近空间高超声速飞行器运动控制仿真方法的研究，我们可以深入理解飞行器在不同空间环境下的动力学行为，为飞行器的设计和控制提供参考。
同时，通过仿真实验，我们可以评估不同控制方法在不同工况下的性能，为工程实践提供指导。
本文的研究成果具有理论和应用的双重意义，对于推动近空间高超声速飞行器的发展具有重要的促进作用。
在接下来的章节中，我们将详细介绍近空间高超声速飞行器运动控制方法一和方法二的要点。
同时，我们将详细描述仿真实验的方法和结果，并进行相应的数据分析和讨论。
最后，在结论部分，我们将对本文的研究结果进行总结，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的研究，我们希望能为近空间高超声速飞行器的运动控制提供新的思路和方法，并为该领域的发展做出重要的贡献。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要介绍近空间高超声速飞行器的运动控制仿真方法。
整篇文章分为三个部分进行展开。
具体的章节安排如下：2. 正文部分2.1 近空间高超声速飞行器运动控制方法一2.1.1 要点1在这一部分，将会详细介绍近空间高超声速飞行器运动控制的第一个方法，包括其原理、实现过程、控制策略等相关内容。
临近空间飞行器市场分析报告
临近空间飞行器市场分析报告1.引言1.1 概述概述临近空间飞行器指的是那些可以接近和对接空间站或者卫星的载人或无人飞行器。
随着太空探索和利用的逐渐深入，临近空间飞行器市场也日渐活跃。
本报告旨在分析临近空间飞行器市场的发展现状、技术趋势、市场竞争情况，并提出相关的市场前景展望和投资建议，为相关投资者和行业研究者提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括对整篇文章的章节划分和各个章节内容的概述。
例如：文章结构部分将对本文的章节划分和各章节内容进行概述。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将首先介绍临近空间飞行器市场的概况和技术发展的现状，然后进行市场竞争分析。
在正文部分，将分别对临近空间飞行器市场的概况、技术发展以及市场竞争进行详细阐述。
结论部分将展望市场的未来发展前景，并提出相关投资建议，最后对全文进行总结。
通过对文章的结构进行清晰的概述，有助于读者对整篇文章的内容有一个清晰的把握，引导读者更好地理解文章的逻辑结构。
1.3 目的：本报告的目的是对临近空间飞行器市场进行全面深入的分析，旨在为相关投资者、企业决策者和政府部门提供全面的市场信息和发展趋势，以便更好地把握市场机会，制定合适的发展战略和政策。
同时，通过对市场竞争情况和技术发展状况的详细分析，为行业内的企业提供参考，促进技术创新和产业升级，推动临近空间飞行器市场的健康发展。
希望通过本报告的发布，能够为相关利益方提供有力的支持和指导，促进临近空间飞行器市场的持续发展和繁荣。
1.4 总结总结部分:本报告对临近空间飞行器市场进行了全面的分析，概述了市场的发展现状和未来趋势。
随着技术的不断进步和市场需求的增长，临近空间飞行器市场具有巨大的发展潜力。
同时，随着竞争的加剧和技术创新的不断推进，市场竞争将会更加激烈。
投资者可以在市场前景展望的基础上，考虑深入参与临近空间飞行器市场。
在这一高度竞争的市场中，投资者需要谨慎决策，选择合适的投资项目，以获取更多收益。
近空间飞行器故障诊断与容错控制的研究进展
功 进入 近空 间 ， 留空达 ５ｈ， 成为继 美 国攀登 者之后
进 入近 空 间的第 二艘平 流层 飞艇 ； 俄罗斯 阿夫 古力
基 金项 目 ： 家 自然 科学 基 金 （ １ １０ ８资 助项 目 ； 空科 学 基 金 （０ １ Ａ５ ０ ９ 资 助项 目。 国 ９１６１） 航 ２１Ｚ ２０）
（ ｌ ｇ ｆＡｕ ｏ ｔ ｎＥｎ ｉｅ ｒｎ Ｃｏｌ ｅｏ ｔ ｍａｉ ｇｎ ｅｉｇ，Ｎａ ｉ ｇ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｆＡｅ ｏ ａ ｔ ｓ＆ Ａｓｒ ｎ ｕｉｓ，Ｎａ ｊ ｇ １ ０ ６，Ｃ ｉａ ｅ ｏ ｎｉ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｎ ｕ ｉ ｎ ｙ ｃ ｔｏ ａ ｔｃ ｎ ｉ ，２ ０ １ ｎ ｈｎ ）
Ｖ 一 ｄ一 １ （
一
（ ｏ Ｔｃ ｓ口一 Ｄ）一 ｇ ｉ （ 一 口 ｓｎ ）
高 度 达 ２ ￣ ２ ｍ。此外 ， 国 的高超声 速 飞行 器 ０ ２ｋ 美
Ｘ一 ３ 及 Ｘ５ 都 已经成 功试 飞 ， 中 Ｘ ４ Ａ 最 高 ４Ａ １ 其 一３
飞行速 度 已达到 ９ ６ 赫数 （ ｒｈ 。 ．马 Ｍａ ｃ ）
修 订 日期 ： ０ ２ ０ — ８ ２ １ — ８ １ ‘
通 讯 作 者 ： 斌 ， ， 授 ， 士 生 导 师 ， ｍａ ：ｉｉ ｎ ｕ ａｅ ｕ ａ 。 姜 男 教 博 Ｅ— ｉ ｂｎｉ ｇ ｌ ａ ＠ｎ ａ．ｄ ．ｎ
６４ ０
南
京
航
空
航
天
大
学
学
报
第４ ４卷
浮空器 中心 制订 了“ 金雕 ” 的平 流层 飞艇方 案 ， 飞行
临近空间-不可忽视的战略资源
1903年莱特兄弟发明了飞机，使人类实现了空中飞行的梦想；1961 年加加林乘宇宙飞船绕地球 一周， 使人类实现了太空飞行的梦想。 然而， 迄今在我们头顶还有一片寂静的空域， 除火箭偶尔 穿越外， 那里基本上仍是人类飞行的一个禁区— — —
记者： 那么， 这一区域有什么特 点？
张东江： 仰望苍穹， 这个区域介于
“空” 与 “天” 之间。 它的位置有点特 殊， 万有引力定律和开普勒宇宙定律都 不能独立发生作用， 使得遵循万有引力 定律的航空飞行器和遵循开普勒宇宙定 律的航天飞行器无法在其间自由飞行。
比较直观的表现是： 这一空间对飞 机而言太高， 对卫星来说又太低。 这是 一个人类现有飞行器只能 “穿越” 但无 法自由飞行的区间。
专家简介
张东江， 军事科学院军队建设 研究部研究员，法学博士，理论经济 学博士后。 具有军事学、经济学、法 学和哲学多种学术背景， 近年主要 从事国际法和应急管理研究。 先后 担任国家“十二五”规划重大研究项 目 《中国特色国家灾害应急体系建 设研究》、国家社科基金项目《军事 立法改革研究》、军事科学前沿课题 《临近空间飞行器发展法律问题研 究》等课题组长。
美军计划将大型轻质相控阵雷达集成到飞艇结构之中，研制一种可在 21 千 米高空执行长期监视任务的平流层飞艇。
美军认为， 基于效果作战的思考模 式为临近空间平台的设计打开了一扇全 新的机遇之门。 平台设计中不必专注于 高精尖技术， 而应着眼作战指挥官需要 达成的预期作战效果， 努力找出航空、 空间和临近空间能力之间的正确协同关 系。 正是基于这种考虑， 美军将临近空 间飞行器发展的主要方向， 定位在获取 C4ISR 能力上， 通过开发临近空间飞行 器 ， 与 U－2 高 空 侦 察 机 、 全 球 鹰 无 人 机， 以及全球定位系统、 侦察卫星等共 同织造立体侦察、 监视、 预警网络。 有 资料显示， 美军的临近空间平台， 已经 初步投入实战， 有效弥补了近几场局部 战争中卫星难以提供战术级别战场空间 态势感知能力的问题。
临近空间飞行器
临近空间飞行器一、临近空间飞行器的基本概念临近空间(Near space) 通常是指距地表20～100千米处的空域，其下面的空域我们通常称为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们平常说的“太空”，是航天器的运行空间。
临近空间区域包括大气平流层（高度12-50千米）的大部分区域，中间大气层区域（高度50-80千米）和部分电离层区域（高度60-100千米）。
临近空间的显著特点包括：空气相对稀薄；环境压力低；环境温度变化复杂；臭氧和太阳辐射强；20-40千米区域平均风速最小。
目前“临近空间”这个词只是一个学术概念，还没有公认的“官方定义”，对其的称呼也有很多种，如“近空间”、“亚轨道”或“空天过渡区”，美国也有人称之为“横断区”，而我国学术界过去则有“亚太空”、“超高空”、“高高空”等称呼。
临近空间飞行器是指高于普通飞行器飞行空间，而低于轨道飞行器运行空间区域的飞行器，主要包括能在近空间作长期、持续飞行的低动态飞行器，和具有高动态（马赫数大于1.0）的亚轨道飞行器或在临近空间飞行的高超声速巡航飞行器。
临近空间飞行器具有航空、航天飞行器所不具有的作用，特别是在通信保障、情报收集、电子压制、预警等方面极具发展潜力。
二、临近空间飞行器的特点临近空间飞行器的应用前景十分广阔。
在民用上可以进行高空大气研究、天气预报、环境及灾害监测、交通管制监测、电信和电视服务。
在军事上可用于国界巡逻、侦察、通信中继、电子对抗等，在空间攻防和信息对抗中能发挥重要作用，进一步促进空天一体化的发展，特殊的战略位置将为未来战争开辟了一个新的战场。
其发展和应用将可能对未来整个作战体系和作战思维产生重大而深远的影响。
临近空间飞行器在应用上不同于一般的飞机和卫星，具有一些显著的特点，主要表现在以下几个方面：（1）与传统飞机相比，临近空间飞行器持续工作时间长。
传统飞机的留空时间以小时为单位，临近空间飞行器的留空时间则以天为单位，目前正在研制的临近空间平台预定留空时间长达6个月，规划中的后续平台预定留空时间可达1年以上，易于长期、不间断地获得情报和数据，可对紧急事件迅速做出响应，而且人员保障少、后勤负担轻。
浅析临近空间平台的军事应用
在战争或者战场环境下， 临近 接控制中队进行临近空间平台的
空 间 平 台 可 以 充 分 发 挥 其 快 速 反 部署， 包括近太空系统的发射、回
应、持续时间长和区域覆盖好的特 收和整个任务执行期间的操作， 从
点 ， 圆 满 地 完 成 侦 察 、监 视 等 战 术 而获得快速、灵活的Ｃ ４ＩＳ Ｒ 效能。因
提供通信、侦察和监视等空间效能 间 平 台 通 常 采 用 悬 浮 气 球 或 者 飞 侦察预警能力的首选装备之一。外
的区域。一般情况下， 平台高度越 艇， 滞空时间长， 具有长达数月的 军进行的试验证明， 一艘飞行高度
高， 覆盖区域越大。卫星的轨道高 滞留和监视能力， 大多数低轨道卫 ３０００米的飞艇， 其雷达对高度３４０
监 视 等 各 种 军 事 任 务 。但 目 前 临 近 空间仍是空天军事系统的薄弱地 带， 有待进一步开发， 因此世界主 要军事强国正在对临近空间平台 的军事应用展开深入研究， 从而在 未来的军事对抗中获取优势及主 导地位。
一、临近 空间平 台的概 念 及其分类
１、临近空间的范围及临近空 间平台的概念： 临近空间宽泛的定 义为２０～１００千米之间的区域， 其 下面的空域（ ２０千米以下） 是传统
前景。
１ 、防 空 预 警 与 导 弹 防 御
临近空间平台最主要的应用
临近空间平台的飞行高度在传统飞机之上， 其覆盖范围比传统飞机广
就是充当空中预警系统， 预警浮空 器 能 够 弥 补 地 面 、空 中 、空 间 预 警
覆 盖 区 域 是 指 平 台 能 够 有 效 有的特点是长持续性能力。临近空 系 统 的 不 足 ， 且 价 格 便 宜 ， 是 增 强
同时， 临近空间平台相对于卫
５ 、生 存 能 力 较 强
临近空间飞行器特点及用途应用(DOC)
专业经济研究智库 权威行业研究报告一．临近空间飞行器基本概述及发展特点（一）、临近空间的概念临近空间是指介于普通航空飞行器最高飞行高度和天基卫星最低轨道高度之间的空域。
天基卫星的最低轨道约为200km ，航空飞机的最大飞行高度约为20km ，但从应用上讲，由于100km 以下为临近空间飞行器的主要活动区域，故在国内一般定义临近空间为离地球表面约20-120km 的空域，美军定义为20-100km 的空域。
过去所称的“近空间”、“亚轨道”、“空天过渡区”、“亚太空”、“超高空”或“高高空”等区域，都是指临近空间。
图表 临近空间区域划分资料来源：产研智库（二）、临近空间飞行器综述所谓临近空间飞行器，顾名思义是指能够飞行在临近空间执行特定任务的一种飞行器，既能比卫星提供更多更精确的信息（相对于某一特定区域），并节省使用卫星的费用，又能比通常的航空器减少遭地面敌人攻击的机会。
临近空间飞行器能快速飞行在敌方战区上空而不易被敌方防空监视系统发现，从而为作战指挥官提供不间断的监视情报，以增强其对战场情况的了解能力。
部署这种高空飞行器，成本低、时间快，适合现代战争的需求。
图表 临近空间飞行器的设计思想、特点与关键技术资料来源：产研智库（三）、临近空间飞行器发展优势民用领域以通信监测领域为例，与卫星相比，临近空间飞行器造价明显低于卫星，载荷能力超过卫星的2倍，延迟时间、衰减更小，且可以多次回收、重复利用。
图表临近空间飞行器与通信卫星的比较优势资料来源：产研智库除此之外，临近空间飞行器还具有一下优势：（一）持续工作时间长。
传统飞机的留空时间以小时为单位，临近空间飞行器的留空时间则以天为单位，目前正在研制的临近空间平台预定留空时间长达6个月，规划中的后续平台预定留空时间可达1年以上，易于长期、不间断地获得情报和数据，可对紧急事件迅速做出响应，而且人员保障少、后勤负担轻。
（二）覆盖范围广。
临近空间飞行器的飞行高度在传统飞机之上，其侦察覆盖范围比传统飞机要广得多。
近空间飞行器关键技术及其发展趋势分析_聂万胜
临近空间飞行器发展的若干方面思考
临近空间飞行器发展的若干方面思考1 概述近年来，以美国为主的世界航天大国对临近空间的关注逐渐升温，临近空间飞行器设计研制中的关键技术超燃冲压发动机技术、乘波体结构设计技术、耐高温材料制造技术均取得了较大进展，这为进一步开展实用性临近空间飞行器的研制铺平了道路。
因此，美国、俄罗斯、欧洲各国及以色列等具有雄厚工业基础的国家均积极地参与到临近空间飞行器相关技术的研究之中，其中美国投入的经费最多，取得的成果也最大，并持续性地进行了一系列相关的验证试验。
临近空间（Near Space）又称“近空间”、“近地空间”或“空天过渡区”等。
临近空间通常是指20～100km的高空，低于20km的空域是传统航空器的主要运行空间，高于100km的空域是航天器的运行空间。
由于临近空间的大器密度稀薄，常规的飞行器无法到达这一高度。
因此，临近空间便成了相对对立的“真空”层。
临近空间飞行器（Near Space Vehicle）是指可在临近空间长期飞行的大气飞行器，目前应用较多的分类方法有两种：一是按照临近空间飞行器产生升力的原理，分为轻于空气的临近空间飞行器和重于空气的临近空间飞行器：二是按照飞行速度分为低速临近空间飞行器和高速临近空间飞行器。
由于轻于大气的、低速的临近空间飞行器的发展前景尚不明确，且其本身不能为未来飞行器的发展带来革命性的变化，因此，本文重点介绍飞行器本身重于空气，而采用超高速飞行以获得升力的高速/超高速临近空间飞行器。
2 临近空间高超声速飞行器主要进展20世纪50年代初，美国人费里提出超声速燃烧理论，20世纪50年代到90年代中期，美国先后开展了SCRAM、HREP、ASALM、NASP等多项高超声速研究计划，企图一步到位，跨过单一技术的演示验证，直接研制高超声速飞行器。
但这一发展计划没有充分认识到超声速超燃烧理论在工程应用中的巨大难度，因而研制计划遭遇了空前的失败。
曾有专家形象地将实现该理论的超燃冲压发动机的工作环境比喻为“在12级台风中点燃一根火柴”，可见其工程化工作的艰巨性。
临近空间装备体系概念及关键问题研究
2007年8月第18卷第4期装备指挥技术学院学报Journal of the Academy of Equipment Command &Technology August 2007Vol.18 No 14 收稿日期:2006210230 作者简介:李小将,男,博士,副教授.主要研究方向:航天装备体系对抗.ftq_lxj @.临近空间装备体系概念及关键问题研究李小将1, 李志德2, 杨 健1, 安宜贵1(1.装备指挥技术学院航天装备系,北京101416; 2.装备指挥技术学院训练部,北京101416) 摘 要:随着航空航天技术的迅猛发展,临近空间的地位日益突出;未来临近空间装备作为航空航天装备的补充,将发挥巨大的军事应用价值。
介绍了临近空间的概念和特点,给出了临近空间装备的概念和分类,设想了临近空间装备体系的构成与功能,指出了发展临近空间装备体系的关键问题。
关 键 词:临近空间;临近空间装备;装备体系中图分类号:V 11文献标识码:A 文章编号:167320127(2007)0420072206Study on Concept and Technology of NearSpace Equipment ArchitectureL I Xiaojiang 1, L I Zhide 2, YAN G Jian 1, AN Y igui 1(1.Depart ment of Space Equipment ,t he Academy of Equipment Command &Technology ,Beijing 101416,China ;2.Depart ment of Training ,t he Academy of Equipment Command &Technology ,Beijing 101416,China )Abstract :Wit h t he develop ment of technical aeronautics and space ,near space equip ment will be t he good and necessary supplement of aeronautics and space equip ment ,will play an important role in f ut ure war.In t his paper ,t he concept and characteristics of near space is described.Then ,t he con 2cept and classification of near space equip ment is p roposed.Furt hermore ,t he composition and f unc 2tion of near space equip ment architect ure are suppo sed.In t he end ,t he key technique of developing t he near space equip ment is pointed out.Key words :near space ;near space equip ment ;equip ment architect ure 临近空间这个在传统意义上位于卫星和航空平台所在领域之间的空域,因长期以来没有充分认识和挖掘其军事应用价值以及技术上的限制,从而缺少系统性、战略性的开发利用,至今没有实用的军事装备。
临近空间太阳能无人机飞行平台的特点及发展前景
航空航天科学技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald11航空空间中存在风雨雷等气候、地球重力、大气压力和日益复杂的电磁环境；航天空间则具有高真空、零重力、超低温等特征，并存在来自宇宙的各种带点粒子、宇宙射线、微流星和空间碎片等威胁。
临近空间不存在地表气候的影响，空气流动相对小，但同时也存在空气稀薄，温度变化大等情况，受电离层粒子、流星残片等影响。
早期的空天研究多针对航空航天空间的应用和讨论，随着对临近空间大气环境监测、特征分析等技术的出现，临近空间飞行器逐渐进入科研大众视野，但是由于研究起点较低，目前的临近空间飞行器仍然处于探索阶段，而一些概念机和设计理念可以指导和推动各学科技术的发展。
该文首先介绍了临近空间飞行器的不同种类，通过性能、可行性等各方面的比较，重点着眼于太阳能飞行平台的特点和前景介绍，提出结构载荷一体化概念的设想，并对相关技术进行评估和展望，最后在应用层面对太阳能无人飞行平台进行了介绍。
1 临近空间飞行器的发展现状近些年，随着环境测量技术的日益发展和航空航天技术的结合，临近空间飞行器渐渐成为了空天科研的热点，以太阳能无人机、飞艇和临近空间传感器飞机的研究为先锋，各国展开了对临近空间制空权的争夺，极大地推动了临近空间飞行器技术的进步和发展。
1.1 太阳能无人机国外开展太阳能无人机研究的，主要为美国和欧盟国家，比较著名的有N A S A 的P a t h f i n d e r、P a t h f i n d e r -Plu s、C ent u r ion 和Hel ios (见图1)四型太阳能无人机，以及Solong、Z ephy r、HELIPLAT、Sky-Sai lor等。
2009年3月初，美国国防部预研局启动“秃鹰”计划，该项目的目标是发展具有低轨道特性的传感器平台和通信中继无人机系统，预想翼展150 m ，飞行高度20 000～30 000 m，任务载荷450 kg，持续飞行时间5年，要求有与卫星相似的系统可靠性和余度。
临近空间飞行器— 改变未来战场规则的新型武器
刘 畅 许相玺
临近空间飞行器
—改变未来战场规则的新型武器
“临近空间”是指距离地面20～100千米的空域，其下面的空域我们通常称为“天空”，是民航客机等航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们通常说的“太空”，是卫星等航天
器的运行空间。
临近空间拥有大气平流层、中间层和小部分的增温层，跨越非电离层和电离层，大部分的气体成分是均质大气，是具有非常重要价值的空域。
临
近空间中没有雨、云和大气湍流现象，闪电、雷暴也比较少，温度变化不大，在此空间运行的飞行器会更平稳和安全，还可以借助太阳能、大气浮力和风力等自
然资源，在执行长时间侦察任务时可降低能耗。
临近空间飞行器分类
无论是军事应用还是科学
探索，临近空间飞行器都是重要
的载体和平台，因此它成为各国竞相研究关注的热点。
临近空间飞行器将是探索开发利用临近空间的主角，按照飞行速度马赫数1为界，大于马赫数1的为高速飞行器，小于马赫数1的为低速飞行器。
在高速飞行器中，当前研究热
点为再入式滑翔飞行器和高超声速巡航飞行器。
低速飞行器中，按照其飞行特点可分为超长航时无
人机、平流层飞艇和高空气球等。
超长航时无人机
高空气球 平流层飞艇
临近空间飞行器已经成为未来兵器谱的新宠。
超高声速临近空间飞行器控制的关键技术
20km 100km 临近空间超高声速飞行器控制的关键技术0. 引言临近空间是指传统的航天和航空之间的空白区域，一般认为在20~100km 之间的空间领域，包括平流层的大部分区域、中间层和热层的部分区域。
其下面的空域我们通常称之为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们平常说的“太空”，是卫星等航天器的运行空间。
临近空间飞行器特指能在临近空间作持续飞行并完成一定使命的飞行器, 因此不包括只是穿越该区域飞行的飞行器。
临近空间飞行器根据飞行速度的不同，可分为低速临近空间飞行器和高速临近空间飞行器。
低速临近空间飞行器类型主要有：气球、飞艇、无人机和太阳能飞机等；高速临近空间飞行器一般包括超声速、高超声速临近空间飞行器和亚轨道飞行器等。
临近空间高超声速飞行器是指主要在临近空间内飞行，并且完成特定任务的马赫数大于5图2 临近空间飞行器的分类 图1 临近空间示意图的飞行器。
本文重要以X-51巡航导弹为代表，对临近空间高超声速飞行器进行了介绍，并系统地分析了其导航与控制的关键技术，最后给出了临近空间高超声速飞行器的发展趋势。
1.临近空间高超声速飞行器高速临近空间飞行器主要可分为两大类:以火箭为动力的高超声速飞行器(hypersonic rocket vehicles,HRV)和以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器(hypersonic air-breathing vehicles,HAV)，如:高超声速巡航导弹、远程机动弹道导弹、高超声速飞机、可重复使用的高超声速空天飞行器等。
20世纪60年代以来,以火箭为动力的高超声速航天飞行器(如:各类导弹、卫星、载人航天器、空间实验室、空间站和大型运载工具等),有了很大发展,目前技术已达到成熟。
以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器,受到广泛关注。
从20世纪50年代末开始对超燃发动机的探索性研究,70年代后期,出现低潮,几经周折,到80年代后期、90年代初中期,关键技术问题取得突破性进展,目前已进入飞行演示验证阶段。
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近地空间飞行器关键技术与军事应用 ——
1. 选题依据 2. 研究方案 3. 预期成果 4. 工作计划
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选题依据
长期以来，因上有卫星、下有飞机，20～100千 米的临近空间成了一个相对独立的“和平地带”。 近年来，以美军为代表的西方发达国家军队仿佛 一夜之间突然发现了这块既不属于航空范畴也不 属于航天范畴的“新大陆”，并强烈认为，临近空 间可以作为一个新的作战空间来填补航空和航天 空间之间的空白，在未来电子战，信息战领域发 挥巨大的军事应用潜力。
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研究方案
（1）.捷联惯导系统的快速初始对准与高动态传 递对准技术； （2）.组合导航的信息融合与容错以及误差修正 技术； （3）.“黑障”区内的导航信息补偿技术； （4）.高动态下（高马赫与大过载）卫星导航信 号的快速捕获技术； （5）.实时通信与目标重定位定向技术； （6）.基于在线智能优化的标准轨道制导技术； （7）.无动力再入滑翔航路点（WayPoint）制 导技术； Company Logo
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选题依据
“临近空间”(Near Space)是近年来才出现的一 个新概念，它首先由美军提出，一般是指距地 面20～100千米的空域，处于现有飞机的最高飞 行高度和卫星的最低轨道高度之间，也可称为“ 近空间”、“亚轨道”或“空天过渡区”，大致包括 大气平流层区域、中间大气层区域和部分电离 层区域。
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研究方案
临近空间飞行器控制问题研究的重点是：面对飞 行器所具有的多变量、时变参数、强鲁棒性、高 度非线性、纵横向交叉耦合、气动弹性效应显著 等挑战性难题，研究系统的动力学建模、控制律 设计及稳定性分析方法，尤其是长时间巡航飞行， 严酷力、热载荷环境下的伺服机构的设计问题以 及高机动状态下的精确控制问题等。这里只研究 制导与控制技术方面。
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临近空间飞行器是指工作于临近空间并利用临 近空间独有资源和特点来执行一定任务的一类飞 行器。临近空间飞行器可以包括临近空间飞艇、 充氦气的高空自由浮动气球、平流层高空长航时 无人机、远距离遥控滑翔飞行器等多种形式。Company Logo Nhomakorabea 选题依据
临近空间飞行器为了追求高的升阻比和优异的机 动性能,一般外形都比较复杂,飞行过程中速度和 空域变化范围也很大。飞行器在不同速度下,自身 的气动特性(升阻比、稳定性和操纵性)也会发生 很大变化,这就为飞行控制增加了新的困难。高机 动性要求快速响应的控制系统和大的控制力作用, 以产生大过载。