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  • 小推力地球卫星圆轨道同轨调相设计方法研究 免费阅读 收费下载
  • 在研究小推力地球卫星圆轨道同轨调相任务设计问题的基础上,提出了一种半解析调相参数分析方法,并据此发展了一种高效的精确设计方法。首先,根据推力方向对卫星相位角的影响规律,采用推力方向假设和轨道平均技术推导了调相轨道参数满足的函数关系,通过微分修正可快速获得调相轨道的关键参数;然后,基于摄动轨道动力学模型,通过对控制量进行离散化建立了复杂约束条件下的燃料最省调相轨道设计模型,并以初始分析结果为初值,采用序列二次规划算法进行求解;最后,以地球同步轨道调相任务为例对所提方法进行了数值验证。数值仿真结果表明:提出的初始分析方法可为调相轨道设计提供合理的初值猜测,发展的鲁棒设计方法可有效用于摄动模型复杂约束下的小推力调相轨道设计。
  • 使用解析目标分流策略的海洋卫星多学科优化 免费阅读 收费下载
  • 在海洋卫星总体设计阶段,为了提高卫星整体设计性能和效率,采用多学科设计优化(MDO)技术对其总体参数进行设计优化。考虑轨道、有效载荷、结构和电源四个学科的设计变量和约束条件,以卫星总质量最小为优化目标建立海洋卫星MDO模型;针对各学科优化问题属性设计高效的优化方案并采用解析目标分流(ATC)这一多级MDO策略来协调整个优化过程。优化后海洋卫星总质量相对海洋一号(HY-1)卫星下降17.6%,整个优化过程花费的时间也比采用单级All-at-once(AAO)策略减少85.7%。一方面表明所建立的海洋卫星MDO模型的合理有效性,另一方面表明ATC策略结合学科定制优化方案的求解技术的有效性。
  • 欠驱动航天器姿态稳定的分层滑模控制器设计 免费阅读 收费下载
  • 利用分层滑模控制方法,为带两个控制执行机构的欠驱动刚体航天器的姿态控制系统设计了一种三轴稳定控制器。首先,给出了基于两个推力器的欠驱动航天器的姿态动力学和运动学模型,分析了其模型特点。其次,将子系统的变量进行组合定义成第一层滑模面,利用Filippov等效定理求出等效控制律。然后依次构造出第二层滑模面及第三层滑模面,根据滑模控制原理求出切换控制律,进而得到总的控制量。利用Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理及推论证明了各层滑模面的全局渐近稳定性。仿真实验验证了该控制方法的有效性。
  • 考虑执行器安装偏差时航天器姿态稳定的控制分配 免费阅读 收费下载
  • 针对存在执行机构安装偏差和外干扰的航天器姿态控制问题,提出一类基于反步法的自适应滑模控制策略,该方法在实现姿态控制快速性和高精度的同时,能有效地避免因执行机构安装偏差引起的不确定性所导致的控制奇异现象。在此基础上,考虑到执行机构冗余特性,进一步提出一种基于能量最优约束二次规划的动态控制分配算法来完成期望指令到执行机构的指令分配,克服了传统伪逆法难以考虑的控制力矩位置和速度约束,减少了系统功耗,实现了分配后控制力矩的平稳性和能量最优。最后,将提出的控制方案应用于某型轮控刚体航天器的姿态稳定任务中,仿真结果验证了提出方法的可行性、有效性。
  • 基于对偶四元数的航天器交会对接位姿双目视觉测量算法 免费阅读 收费下载
  • 针对航天器交会对接中位姿参数的测量问题,突破传统的位姿计算态分而治之的模式,采用双目视觉技术和对偶四元数这一数学工具,建立了追踪航天器与目标航天器间相对位姿参数的统一描述模型。该模型与传统的欧拉角和四元数的描述方法完全不同,具有非常简洁统一的形式。同时,针对该对偶四元数模型,给出其两步解析算法,解算出两航天器间的相对位置和姿态参数。仿真结果表明该算法能够满足航天器位姿参数的测量要求,并且具有较强的稳定性,对航天器的在轨实时应用具有重要参考价值。
  • 星载原子钟自主完好性监测方法研究 免费阅读 收费下载
  • 针对地基辅助系统监测星载原子钟的完好性时呈现出的对地面依赖程度高、故障告警及时性差的缺点,分析了星载原子钟常见异常现象及其对系统性能的影响,提出了一种基于差拍数字化测频和最小二乘法钟差预测比较的星载原子钟自主完好性监测解决方案。实验验证了该方案的可行性,针对星载原子钟故障能够在1秒内做出准确判断并发出告警信息。
  • 星载大型空间天线的一种解耦控制方法 免费阅读 收费下载
  • 针对星载大型空间可展开天线与卫星平台之间的动力学耦合问题提出一种三自由度驱动与测量机构用于连接天线臂与卫星平台。该机构以驱动电机来控制天线臂转动,通过角度传感器对天线臂转角的测量来实现反馈控制,同时在卫星姿态控制系统中引入前馈控制进行反作用力矩补偿,实现卫星平台与天线之间的解耦控制、抑制天线的振动、提高卫星姿态控制系统的性能。通过姿态稳定状态下卫星-天线系统解耦动力学模型的建立、控制系统的设计、姿态控制的仿真分析,表明解耦机构能大幅增加天线振动的阻尼,有效提高卫星稳定性和天线指向精度。
  • 基于单神经元PID算法的微小飞轮高精度控制 免费阅读 收费下载
  • 为了实现微小卫星高精度稳定并满足微小卫星"快、好、省"的原则,针对微小飞轮动态响应慢,经典控制方法系统输出力矩动态性能、稳态精度达不到要求的问题,推导了基于永磁无刷直流电机的微小飞轮动力学模型。通过建立基于单神经元PID的力矩模式控制系统,对该算法进行分析,设计实现了以现场可编程门阵列为控制核心的数字控制方案。采用该方案在微小飞轮工程样机上进行PID与单神经元PID算法的对比实验,结果表明:单神经元PID算法简单易于实现,超调量小,提高了力矩输出精度;该方案实现简单,重量轻,功耗低,集成度高,精度高,满足微小卫星的技术特点。
  • 一类降阶故障检测滤波器设计及其在飞行器中的应用 免费阅读 收费下载
  • 针对飞行器控制周期较短且资源与计算能力受限的情况,提出了一种适合飞行器控制系统的降阶故障检测滤波器设计算法。首先利用小扰动理论将飞行器非线性动力学方程在平衡点线性化,针对线性状态方程设计降阶故障检测滤波器。将降阶故障检测滤波器存在可行解问题转化为线性矩阵不等式描述的非凸优化问题,利用交替映射算法求解非凸优化问题的局部最优解。然后利用上述可行解存在的条件,计算降阶故障检测滤波器参数。最后将提出的降阶故障检测滤波算法应用到某小型无人直升机偏航控制系统的故障检测中,仿真结果表明该算法在保证检测效果的前提下降低故障检测滤波器的阶次,验证了算法的有效性。
  • 考虑自动驾驶仪动特性的终端角度约束滑模导引律 免费阅读 收费下载
  • 探讨了拦截机动目标情况下的攻击角度约束导引律设计问题。首先假设自动驾驶仪为理想环节,推导了一种滑模导引律,证明了该导引律的有限时间收敛特性。然后通过非线性反步设计法把上述导引律推广到考虑导弹自动驾驶仪动态延迟的情形上,仿真结果表明,导弹自动驾驶仪为实际跟踪环节,目标做大机动逃逸时该制导方法仍具有良好的制导性能。
  • 轨控式复合控制导弹制导与控制一体化反步设计 免费阅读 收费下载
  • 针对轨控式复合控制导弹制导与控制一体化设计问题,结合动态面反步设计和非线性干扰观测器(NDO)技术,设计了一种基于非线性干扰观测器的制导控制一体化反步控制方法。首先建立了复合控制导弹纵向通道制导控制一体化模型,在此基础上分三步设计反步控制器,设计过程中采用了动态面方法,通过引入一阶低通滤波器,得到虚拟控制量的微分,避免了传统反步设计中的"计算膨胀"问题,同时采用NDO对模型不确定性进行估计并加以补偿,实现了对气动系数摄动和目标机动的鲁棒性。基于李亚普诺夫稳定性理论证明了闭环系统所有误差信号最终一致有界。仿真结果表明本文设计的基于非线性干扰观测器的复合控制导弹制导控制一体化反步设计方案的正确性和有效性。
  • 喷泉码的遥测抗闪断技术应用研究 免费阅读 收费下载
  • 喷泉码具有恢复闪断数据的能力,可以有效改善火箭导弹遥测系统可能出现的接收信号起伏大、甚至闪断的问题。本文提出了一种喷泉码级联技术的物理层应用方案,重点研究了喷泉码与TPC级联过程中的关键技术问题,分析了系统的误码和丢帧性能,并进行了原理样机的试验验证。实测数据表明,在信道闪断概率低于10%的条件下,采用LT+TPC级联编码的PCM-FM遥测系统,其数据恢复能力可提高至99.5%以上。
  • 深空通信中Ka频段自适应纠删编码研究 免费阅读 收费下载
  • 未来深空通信将采用Ka频段进行深空探测任务,但余量有限的Ka频段链路受地面站区域天气的影响较大,容易产生中断。将Ka频段链路的噪声温度建模为两状态马尔科夫链的Gilbert-Elliot信道,结合异步CFDP传输模式,设计了低误差的天气状态预测模型,同时针对给定噪声阈值下天气状态转换对下行链路丢包率的影响,提出一种基于天气状态转换的RS码与弱鲁棒孤波分布LT码级联的分组纠删编码技术,通过预测模型实现自适应码率调整以保持Ka频段的数据链路连续性以及有效吞吐量。仿真表明算法可实现对数据分组的纠删保护,提高接收端的译码性能,增大系统吞吐量,提高文件传输效率。
  • 基于积分抽取的时/频差参数估计方法 免费阅读 收费下载
  • 利用互模糊函数对大数据量信号进行时/频差参数估计的运算量大,现有处理算法难以满足系统实时性要求。针对该问题,提出了基于积分抽取的时/频差参数估计方法。该方法根据对积分抽取滤波器的性能分析,选择最优的抽取倍数,对粗估计和精细估计中的混合积信号进行降采样,在信息基本不缺失的前提下,大幅降低了FFT和CZT细化处理的运算量。利用该方法,可以将时/频域混合积信号抽取到5个样本点,再通过CZT运算就可以实现对时/频差参数的高精度估计。仿真结果表明所提方法的有效性。
  • 一种基于压缩感知的高分辨率宽测绘带合成孔径雷达成像算法 免费阅读 收费下载
  • 针对高分辨率宽测绘带合成孔径雷达(High Resolution Wide Swath Synthetic Aperture Radar,HRWSSAR)在俯仰向波束形成受地面目标高程影响造成增益损失以及在方位向非均匀采样造成模糊的问题,文中提出了一种基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)技术的HRWS SAR成像算法。根据SAR系统和平台参数建立精确的观测模型后,通过求解1优化问题直接准确地估计出了在地面高程变化影响下的目标来波方向(Direction ofArrival,DOA)并重建了非均匀采样下的方位向观测场景,从而实现了HRWS SAR在俯仰向和方位向的非模糊成像。仿真结果表明了本文算法的有效性。
  • 一种聚束SAR回波数据压缩成像方法 免费阅读 收费下载
  • 针对聚束合成孔径雷达(SAR)成像中的海量数据问题,提出了一种基于压缩感知的聚束SAR回波数据压缩成像方法。首先对回波信号进行分析,利用波前匹配字典构造方法得到回波观测矩阵,其次通过构造二维离散余弦变换(2D-DCT)等效矩阵得到回波信号的稀疏变换矩阵,然后利用平滑L0算法重构得到观测场景的二维像。本文方法可以在采集远小于传统聚束SAR成像方法所需回波数据量的基础上实现准确成像,最后的仿真结果表明了方法的可行性和有效性。
  • 图像压缩感知的自适应方向提升稀疏表示及重构算法 免费阅读 收费下载
  • 为了克服传统的压缩感知重构中正交小波方向选择性差的局限性,针对图像信号方向性决定了需要在不同纹理区域选择滤波器以使变换后信号能量更加稀疏,提出一种基于自适应方向提升稀疏表示的重构方法。重构时,在每次迭代更新后,根据图像信号的纹理特征选择不同强度方向和信号光滑度的小波基,使得变换后信号能量分布更加集中,并利用小波域阈值处理方法解决信号的重构噪声问题。实验结果表明,该算法提高了重构图像的峰值信噪比和视觉效果,保护了图像的细节。
  • 基于频谱预处理的RS码盲检测识别方法 免费阅读 收费下载
  • 针对RS(Reed-Solomon)码的盲检测与识别问题,提出了一种基于频谱预处理的检测方法。该方法利用RS码的频域特征,实现对RS码的盲检测与识别,针对高误码情况,对多组码字的频谱分量进行非线性变换和中值滤波,充分利用码字变换频谱的统计信息,使得检测算法可以适应较高的误码环境,同时给出了算法误码适应能力的理论上限。仿真实验表明,算法能够在较高误码率条件下实现对本原RS码的盲检测与识别,性能已接近算法误码适应能力的理论上限。
  • 对相位编码体制雷达的导前假目标干扰 免费阅读 收费下载
  • 基于间歇采样收发干扰体制,针对采用相位编码信号的雷达系统,提出了部分接收、预测转发,形成导前假目标群的新型干扰方法。在介绍间歇采样转发的基本原理后,分析了相位编码信号匹配滤波器的群延迟特性,从群延迟的角度分析了移频转发干扰和间歇采样转发干扰不能形成导前假目标的理论原因。在此基础上,针对相位编码M序列的编码特点,提出了一种基于间歇采样的预测转发干扰方法,并分析了对转发功率的要求。理论分析和仿真结果表明,该方法可以形成导前距离不同的假目标群,而且干扰功率要求低,是一种极具潜力的新型干扰方法。
  • 时频图像局部二值模式特征在雷达信号分类识别中的应用 免费阅读 收费下载
  • 针对低信噪比下雷达辐射源信号的分类识别,提出了一种将时频分析与图像处理相结合的特征提取和识别方法。该方法首先对雷达信号进行时频变换,将得到的时频分布转化为灰度图像;然后运用图像处理方法对时频图像进行增强和去噪;最后提取局部二值模式纹理特征描述子作为信号的识别特征,并采用支持向量机分类器实现信号的分类识别。文中针对12种常见雷达信号进行了仿真,结果表明该方法在较低的信噪比下仍能获得较为满意的识别率,当SNR=0dB时,信号的平均识别率能达到95.35%。所提出方法能有效降低噪声对分类识别的影响,同时对于时频图像相近的信号也有较好的识别效果,表明了该方法的有效性。
  • 第64届国际宇航大会(IAC)征文通知 免费阅读 免费下载
  • 第64届国际宇航大会(IAC)将于2013年9月23日至27日在北京召开。大会由国际宇航联合会(IAF)、国际宇航科学院(IAA)、国际空间法学会(IISL)联合主办,由中国宇航学会举办。本届大会的主题是:
  • 第五届航天技术创新国际会议征文(中文)通知 免费阅读 免费下载
  • 为加强国际航天领域的交流与合作,促进航大技术创新,服务社会经济发展,中国宇航学会和国际宇航科学院(International Academy of Astronautics,IAA)将于2013年5月20日至5月23日在中国上海联合召开“第五届航天技术创新国际会议”。
  • [飞行器设计与力学]
    小推力地球卫星圆轨道同轨调相设计方法研究(王帅[1] 尚海滨[1] 崔平远[1] 黄翔宇[2])
    使用解析目标分流策略的海洋卫星多学科优化(吴蓓蓓 黄海 陈珅艳 吴文瑞)
    [制导、导航与控制]
    欠驱动航天器姿态稳定的分层滑模控制器设计(王冬霞 贾英宏 金磊 周付根 徐世杰)
    考虑执行器安装偏差时航天器姿态稳定的控制分配(李波[1,2] 胡庆雷[2] 石忠[1,3] 马广富[2])
    基于对偶四元数的航天器交会对接位姿双目视觉测量算法(钱萍 王惠南)
    星载原子钟自主完好性监测方法研究(唐升[1,2,3,4] 刘娅[1,2] 李孝辉[1,2])
    星载大型空间天线的一种解耦控制方法(葛升民[1] 王磊[1] 甘克力[1] 张楠[2])
    基于单神经元PID算法的微小飞轮高精度控制(张聪 刘刚 李光军)
    一类降阶故障检测滤波器设计及其在飞行器中的应用(王青[1] 王明明[1] 董朝阳[2])
    考虑自动驾驶仪动特性的终端角度约束滑模导引律(孙胜[1] 张华明[1] 周荻[2])
    轨控式复合控制导弹制导与控制一体化反步设计(舒燕军 唐硕)
    [电子信息]
    喷泉码的遥测抗闪断技术应用研究(吴伟仁[1] 林一[2] 节德刚[1] 谌明[2])
    深空通信中Ka频段自适应纠删编码研究(周洁 焦健 杨志华 顾术实 张钦宇)
    基于积分抽取的时/频差参数估计方法(严航 朱珍珍)
    一种基于压缩感知的高分辨率宽测绘带合成孔径雷达成像算法(林月冠[1,2,3,4] 张冰尘[2,4] 田野[2,4] 洪文[2,4] 吴一戎[2,4])
    一种聚束SAR回波数据压缩成像方法(顾福飞 池龙 张群 张磊 朱丰)
    图像压缩感知的自适应方向提升稀疏表示及重构算法(孔繁锵 井庆丰 计振兴)
    基于频谱预处理的RS码盲检测识别方法(解辉[1] 王丰华[1] 黄知涛[1] 张锡祥[2])
    对相位编码体制雷达的导前假目标干扰(徐乐涛 冯德军 赵晶 张文明)
    时频图像局部二值模式特征在雷达信号分类识别中的应用(白航[1,2] 赵拥军[1] 胡德秀[1])

    第64届国际宇航大会(IAC)征文通知
    第五届航天技术创新国际会议征文(中文)通知
    《宇航学报》封面

    主管单位:中国宇航学会

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    主  编:庄逢甘

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