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宇航学报杂志 宇航学报杂志 宇航学报
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宇航学报杂志 2006年第04期

Journal of Astronautics

主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国宇航学会
国际刊号:1000-1328
国内刊号:11-2053/V
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 984.00
创刊:1980
类别:工程科技II
周期:月刊
发行:北京
语言:中文
起订时间:
曾用名:宇航学报
出版社:协会类
邮编:100048
主编:马兴瑞
邮发:2-167
库存:200
主要栏目:
  • 论文
  • 实验研究
  • 研究简报
  • 评述
  • 综述
  • 工艺
  • 动态
  • 双星定位系统增强方案分析

    作者:柴霖; 杨檍; 梁宏; 袁建平 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    双星导航系统由于卫星数目有限,不能实现实时三维无源定位。为解决我国目前对自主无源三维导航资源的急需,近年来提出了铷钟法、伪卫星法及Loran—C增强法等多种增强方案。通过分析这些方法的工作原理、性能特点、必要性和可行性,将双星系统增强技术的内涵、思路和作用予以展现,并指出各方法的现存问题、解决方案和最具可实现性的发展方向。同时强调了这些增强技术不仅能提供三维无源连续导航资源,而且对未来的第二代导航系统也具有重要的应用价值。

  • 基于磁强计的微小卫星姿态确定

    作者:张锐; 朱振才; 张静; 朱光沂 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    针对极轨微小卫星,提出了一种基于磁强计的改进EKF算法。通过对仅利用磁强计确定卫星姿态时的误差来源进行分析,并且对磁强计量测模型做出了改进,并进行了适当的简化。在不明显影响精度的情况下,使得计算量得到了显著降低,数学仿真表明算法是收敛的、有效的。该算法具有极大的工程实用意义,对于EKF方法在低成本微小卫星的成功应用是一个有益的探索。

  • “中国宇航学会《宇航学报》编委工作会”纪要

    作者: 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    2006年6月15日,中国宇航学会《宇航学报》编委工作会议在航天城测通所协作中心举行。参加此次会议的领导有:学报副主编、中国宇航学会副理事长兼秘书长杨俊华,中国宇航学会副秘书长龚金玉,北京航空航天大学宇航学院副院长姜志国。常伯浚、邓益元、范士明、李素循、刘良栋、李俊峰、刘利生、潘增富、曲广吉、邱吉宝、余金宝、杨维廉、周荫清、朱宁昌、周伟江等编委及候补编委王巍共16名专家学者参加了审稿会。会议由学报副主编、编辑部主任陈念生主持。

  • 耦合运动对星间激光链路瞄准过程影响及补偿方法研究

    作者:韩琦琦; 于思源; 马晶; 谭立英; 王骐 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在星间激光链路的瞄准过程中,光通信终端与卫星平台的耦合运动是影响瞄准精度的重要因素。本文以耦合运动数学模型为基础,建立了仿真实验系统,并以铱星系统为例,对低轨卫星星间激光链路光束瞄准过程进行了仿真研究。理论分析和仿真结果表明,终端与平台耦合运动所产生的瞄准偏差大于0.9mrad,目标卫星可接收到的信标光功率将被衰减达-7.2dB以上,严重影响目标卫星对信标光的捕获。为确保星间激光链路的建立,提出了耦合运动补偿方法,并进行了相应的仿真实验。仿真结果表明,补偿控制方法使耦合运动产生的瞄准偏差小于2μrad,对信标光的衰减小于-1.7×10^-5dB,衰减量可忽略不计。该结果对低轨卫星间激光组网技术的研究具有重要意义。

  • 控制输入受限情况下卫星姿态的鲁棒自适应控制

    作者:王景; 刘良栋; 李果 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    卫星通常工作在各种扰动环境中,包括参数不确定性和非参数不确定性。工程实践中碰到的另一个重要问题是控制输入受限。考虑存在参数不确定性和非参数不确定性,研究控制输入受限情况下卫星的姿态控制问题,设计了一种鲁棒自适应控制器,证明了姿态控制系统是全局一致最终有界稳定。仿真结果验证了该控制器的有效性。

  • 同平面LEO—LEO气动辅助空间交会

    作者:陈洪波; 杨涤; 张利宾 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    给出了实现同平面LEO-LEO空间交会的必要条件,分析了基于脉冲的主动调相方法,并重点研究了基于气动辅助轨道转移技术实现同平面LEO—LEO的空间交会方案。通过设计标准的同平面HEO—LEO气动辅助轨道转移最优轨迹,得到OTV与目标实现交会必须满足的标准相角,然后采用主动调相法使飞行器运行到高轨道时,恰好满足HEO—LEO气动辅助空间交会的标准相角,最后借助气动辅助轨道转移技术实现空间交会。该方法具有扩大发射窗口,且比基于脉冲主动调相法节省燃料等优点。

  • 高精度惯性平台连续自标定自对准技术

    作者:杨华波; 蔡洪; 张士峰; 李华滨 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    提出了一种新的惯导误差系数标定方法——连续自标定自对准方法。利用外部参考力矩驱动平台按照一定角速度旋转,在平台加矩角速度、地球自转角速度和重力加速度的影响下,惯导平台的加速度表输出包含陀螺误差系数、加速度表误差系数、平台对准误差以及陀螺和加速度表的安装误差等全部误差信息,并由此得到平台失准角动态方程与加速度表的输出方程。在设计的平台连续旋转轨迹下,使用迭代Kalman滤波获得了全部平台误差系数的精确估计。与传统的多位置翻滚标定方法相比,该方法标定时间短,标定精度高,系统误差参数估值具有良好的收敛性。

  • UKF容错滤波方法在自主导航中的应用研究

    作者:荣思远; 常亚武; 崔乃刚 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    地磁场向量可描述成卫星的位置函数,以地磁场强度向量为观测量,利用三轴磁强计的测量信息即可实现近地卫星的自主导航。但当测量值存在野值时,滤波会出现偏差、收敛变慢甚至发散。将UKF滤波容错方法用于磁测自主导航,构造出一种基于残差正交性判别的UKF(Unsend Kalman Fiher)容错滤波方法,来实现野值的实时修正和故障诊断,使滤波器具有较强的鲁棒性。仿真结果表明该方法有效。

  • 采用VSCMGs的航天器IPACS设计的一种投影矩阵方法

    作者:张军; 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    研究以变速控制力矩陀螺群(VSCMGs)为执行机构的能量/姿态一体化控制系统(IPACS)中的操纵律设计问题。建立了带VSCMGs的刚性航天器的动力学方程,用Lyapunov方法设计了渐近稳定的姿态控制律;在对VSCMGs的动力学进行详细分析的基础上,用投影矩阵法设计了一种操纵律,该算法将姿态控制指令力矩分解成两个力矩分量之和,其中一个由陀螺模式提供,另一个由飞轮模式提供,从而使VSCMGs处于构型奇异时陀螺模式也处于工作状态,降低了飞轮模式的负荷;文中证明了IPACS所需的变速控制力矩陀螺(VSCMG)个数最少为3,并分析证明了所设计的算法可以有效地解决姿控/储能一体化设计中可能出现的奇异问题。仿真结果验证了所设计算法的可行性。

  • 基于反馈线性化和变结构控制的速度饱和伺服系统设计

    作者:闫海波; 郭科; 王茂芝; 毛万标; 佘春东 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在大姿态角飞行条件下火箭的伺服机构速度饱和非线性特性相当突出,对火箭姿态控制系统稳定性影响很大,利用小扰动理论对其分析起来比较困难。本文采用输入/输出线性化方法对伺服机构的速度饱和数学模型进行了精确线性化,并在此基础上对线性化系统进行了变结构控制设计,得到了具有鲁棒性的非线性伺服系统控制器。最后,通过数字仿真实例验证了所述方法的有效性。

  • 高超音速飞机鲁棒自适应控制的研究

    作者:刘燕斌; 陆宇平; 何真 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    由于高超音速飞机自身特有的结构以及飞行时所处的复杂条件,其高度非线性的数学模型往往很难获知,即便是建立的某种数学模型也是极为不准确的,因此许多传统的控制方法已经不再适用。所提出来的高超音速飞机鲁棒自适应控制,依靠在线调参的单隐层神经元来逼近其不确定的数学模型,使得整个控制过程对模型的依赖程度大大降低,除此之外,该控制方法还具有非线性解耦的能力,最后通过对某种高超音速飞机的仿真分析,验证了该方法的控制效用及强鲁棒性能。

  • 动态矩阵(DMC)-PID串级预测控制策略在新型叶片连续回转马达位置伺服系统中的应用

    作者:曹健; 王俊凯; 吴盛林; 李尚义 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    动态矩阵(DMC)预测控制是一种以优化指标确定控制策略的方法。基于DMC的PID串级预测控制是在单纯PID串级控制的基础上,把经过PID校正的伺服系统定义为广义对象,作为DMC的被控对象,用DMC预测算法在线滚动优化控制参数,在优化过程中利用实测信息不断进行反馈校正。通过仿真分析,与单纯的PID控制相比,在新型叶片式连续回转马达位置伺服系统中采用DMC—PID串级预测的一种控制方法控制能够使整个系统的跟踪性能得到进一步提高。

  • 带有输入非线性的挠性航天器姿态机动变结构控制

    作者:胡庆雷; 马广富 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    针对挠性航天器反作用飞轮输入力矩受限情况下的姿态机动问题,提出了一种仅利用输出信息的变结构输出反馈控制方法。在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出了滑模存在条件以及变结构输出反馈控制器设计的方法,并保证闭环系统渐近稳定;另外,为了避免确定不确定性和外干扰界函数上限的困难,又给出了一种自适应变结构输出反馈控制器的设计方法,并基于Lyapunov方法分析了滑动模态的存在性及稳定性。最后,将本文提出的两种控制方法应用于三轴稳定挠性航天器的姿态机动控制,并进行数值仿真研究。仿真结果表明:在反作用飞轮的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,使得挠性附件的振动幅值远远小于0.001,有效地抑制挠性附件的振动。

  • 基于引力球结构支持向量机多类算法的涡轮泵故障诊断

    作者:袁胜发; 褚福磊 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在涡轮泵故障诊断中,多类故障诊断是经常出现的问题。为提高多类故障诊断速度,在球结构支持向量机的基础上,提出一种引力球结构的支持向量机多类算法,该算法充分考虑样本分布疏松程度,经过试验优化分析得到最佳分类引力公式。用该算法和其他常用算法对涡轮泵仿真故障进行分类比较,结果表明基于引力球结构的支持向量机故障诊断算法学习速度快,诊断效果好。

  • MEMS陀螺仪随机漂移误差研究

    作者:吉训生; 王寿荣 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    降低MEMS陀螺仪的随机漂移误差是提高陀螺仪性能的主要方法之一。基于随机序列时序分析法的基本原理,在对MEMS陀螺仪的初始测量数据采用均值估计法进行预处理后,对去除渐进项后的残差信号进行AR(1)建模,并依据该模型对残差信号进行了Kalman滤波,有效提高测量精度。通过对残差信号进行Allan方差的分析,分离出了陀螺仪随机漂移中的主要随机误差源。通过对具体测量数据的处理结果表明,经过这样的处理,陀螺仪噪声的零偏稳定性和速率随机游走分别提高了4倍和7倍。

  • 基于模糊逻辑的月球车逆运动学求解方法

    作者:居鹤华; 曹亮; 崔平远 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    研究了月球车逆运动学问题,即在月面数字地形图、月球车水平面坐标和航向角给定时,实时估计6轮摇臂转向架式月球车质心高度、位形(configuration)和姿态中的俯仰角和横滚角的问题。分析了6轮摇臂转向架式(rocker-bogie)月球车运动学模型,提出使用模糊逻辑结合虚拟传感器快速实时求解月球车逆运动学问题的新方法。此方法在月球车三维仿真平台中得到验证。实验结果表明此方法求解速度小于1/40s,同时保证月球车车轮到地面的距离小于0.02m。

  • 一种基于UPF的月球车自主天文导航方法

    作者:宁晓琳; 房建成 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    介绍了月球车自主天文导航原理和传统的迭代解析高度差方法,提出了一种基于月球车运动模型和UPF(Unscented粒子滤波)的自主天文导航新方法。该方法仅需利用由星敏感器和惯性测量单元测量得到的恒星的天体高度,结合月球车的运动模型,通过UPF滤波,即可获得高精度的月球车实时位置信息。计算机仿真结果表明该方法与传统方法相比,定位精度有了大幅提高,同时对几个关键的精度影响因素的仿真分析显示该方法可以有效的减弱量测噪声,星历误差等对系统性能的影响,使系统具有更高的适应能力。

  • SAR干涉测高分布式小卫星编队构形优化设计

    作者:郝继刚; 张育林 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    SAR干涉(InSAR)测高是分布式卫星目前一个重要的应用方向。星间基线是系统高程理论精度的决定性因素之一,而基线是由编队构形决定的,因此构形设计是InSAR测高分布式小卫星系统顶层设计的一个关键内容。针对设计变量与目标函数之间的关系非常复杂,没有简单明确的解析形式的特点,选择遗传算法作为优化算法进行构形的优化设计,给出了编码方法和适应度函数。以典型雷达卫星参数为初始条件,对几种不同构形进行了仿真,结果表明在一个轨道周期内,双星空间编队约有一半时间能够满足精度优于1m的要求,是进行InSAR测高的首选构形。

  • 基于高精度径向测速的宽带雷达单诱饵速度识别法

    作者:唐毓燕; 黄培康 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    由于宽带相控阵雷达测速精度的大幅度提高,现提出了一种新的目标识别方法——基于高精度径向测速的单诱饵速度识别法,并对其识别原理、识别性能进行了详细阐述和定量分析。通过理论推导和计算机仿真计算,验证了该识别方法在宽带相控阵雷达监视诱饵释放过程中应用的有效性。

  • SAR图像分割的Bootstrap广义多分辨似然比检验方法

    作者:句彦伟; 田铮; 徐海霞 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    提出广义多分辨似然比(generalized multiresolution likelihood ratio,简称GMLR)的概念,给出其Bayes准则下的假设检验和判别准则。GMLR能融合待判别信号的多个特征量,增大不同信号的区分度,所以能更精确地对信号进行判别分析。在SAR(synthetic aperture radar)图像分割的应用背景中,首先用弃除图像冗余信息,减小计算量的Bootstrap样本得到GMLR的原假设和备择假设参数的极大似然估计,然后检测GMLR的分割阈值,最后对森林和草地组成的模拟图像和真实SAR图像分割,证明该方法是SAR图像分割的一个有效途径。

  • 基于平均轨道要素的干涉SAR编队构形设计方法研究

    作者:张锦绣; 曹喜滨; 林晓辉 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    提出了一种在整个轨道周期内沿轨迹向和垂直轨迹向均存在稳定基线组合的三星编队,并在考虑J2摄动基础上给出了其轨道设计方法。依据系统任务要求给出了该队形设计的约束条件,初步确定了编队的平均轨道参数。为了使得空间基线在摄动情况下保持相对稳定,对卫星平均半长轴进行了小量修正。最后在卫星工具包(STK)下进行了高精度轨道仿真验证。结果表明,该方法设计的编队初始轨道参数能使空间基线保持稳定,在一个轨道周期内,垂直轨迹方向存在两条相同的稳定基线,沿轨迹方向存在一条稳定基线和两条周期性变化基线,能够同时满足DEM和GMTI任务要求。

  • 基于多结构元素的遥感图像去噪及边缘检测方法

    作者:焦斌亮; 胡永刚; 赵文蕾 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    边缘检测是遥感图像处理的一个重要方面。利用数学形态学原理,提出了一种基于多结构元素的遥感图像边缘检测方法。首先采用基于视觉模型的边缘阈值得到灰度突变像素点,然后利用几种具有代表性的结构元素对这些像素点进行形态学腐蚀操作以区分真实像点和噪声点,将噪声点去除并通过伪中值滤波填补像素值,最后得到图像边缘。实验结果表明,该算法能够在保持图像边缘细节的前提下,很好地滤除图像中的孤立噪声点,在检测精度和抗噪声性能方面都优于传统的形态学算法。

  • 景象匹配辅助导航系统中的精确图象匹配算法研究

    作者:熊智; 刘建业; 冷雪飞 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    景象匹配辅助导航系统需要在获取飞行器位置偏差的同时获取飞行器相对预定航迹的航向偏差,即获取实测图相对于参考图之间的旋转变换参数。为此,将最小二乘原理引入景象匹配辅助导航系统以获取图象匹配时的旋转变换参数。由于最小二乘原理只能用于一一对应点集的匹配,为此,在给出实时确定图象特征点集一一对应关系方法的基础上引入了最小二乘原理以计算该图象一一对应点集之间的最优相似变换参数,从而构成了应用于景象匹配辅助导航系统的精确图象匹配算法。仿真结果表明,本文研究的精确图象匹配算法在对50个一一对应点对匹配时可以在0.1秒以内完成,且相似参数计算准确,满足了景象匹配辅助导航系统对图象匹配算法准确性和实时性的性能要求。

  • 顾及不确定性的多光谱遥感图像分类及其不确定性度量和表达

    作者:何彬彬; 方涛; 郭达志 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    针对传统遥感图像分类方法缺乏考虑空间自相关性、分类模糊性以及分类误差的空间表达的缺点,采用顾及空间数据的空间自相关性和分类模糊性的邻域EM算法进行多光谱遥感图像分类。构建了四个不确定性度量指标一模糊隶属度残差、相对模糊隶属度最大离差、模糊隶属度熵和相对模糊隶属度熵对其分类的不确定性进行度量和可视化表达,克服了采用误差矩阵和Kappa系数进行传统遥感图像分类精度评价缺乏空间信息分布的不足。

  • 基于互信息相似性度量的多时相遥感图像配准

    作者:钟家强; 王润生 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    图像配准是多源图像分析的基础,特别是对于多时相遥感图像的变化检测,图像配准的性能直接影响到变化检测的实现。针对当前利用互信息实现图像配准时出现的稳健性问题,本文提出一种新的多时相遥感图像配准方法,在计算互信息时引入图像的梯度信息,作为多时相遥感图像配准的相似性度量准则,并在配准过程中应用多分辨率分析技术,使得图像配准在提高稳健性的同时减少运算量。将此方法用于变化检测中的多时相遥感图像配准实验,结果显示该方法比直接应用灰度互信息的配准方法具有更好的稳健性。

  • 地-月系平动点及Halo轨道的应用研究

    作者:徐明; 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    地-月系统的平动点L1点及L2点的Halo轨道在探月工程中有重要的应用价值,可分别用于地月连续通信覆盖和月球背面的探测。由于在地-月系统中太阳的引力不可忽略,特别是在长时间作用以后,其动力学行为与摄动力较小的日-地系统有明显的不同。本文分析了如何利用太阳引力进入地-月系统的L1点及L2点的Halo轨道、以及由Halo轨道进入近月轨道的问题,两者综合起来构成了一条完整的地月低能转移轨道。研究结果对探月轨道设计有一定的参考价值。

  • 基于逼近理想解排序法的航天器初始轨道选优

    作者:杨永安; 冯祖仁; 张宏伟; 吴云鹤 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    针对航天器入轨段,如何从多组初始轨道中选择一组最优或最符合客观实际轨道根数问题,进行了深入地理论分析,提出了基于逼近理想解排序法的航天器初始轨道根数选优算法。描述了逼近理想解排序法的设计思想以及求解的六个基本步骤;针对航天器初始轨道的设计特点,巧妙地利用标称轨道作为理想解,偏差轨道作为负理想解,成功地应用逼近理想解排序法建立了初始轨道根数选优的决策数学模型,并以一颗典型的太阳同步轨道卫星为例,验证了其数学模型和选优算法的合理性和正确性。

  • 基于矢量数据的三维航迹规划方法

    作者:周其忠; 闫利; 苏康; 陈晓东 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    提出了基于矢量数据的三维航迹规划方法。通过将威胁数据以矢量的方式与地形等高线结合起来对规划空间进行灵活表述,使得航迹规划可以充分考虑地形/威胁的影响,同时在规划时考虑了低空飞行器性能及其他约束。试验结果表明,该方法可以快速有效地完成三维航迹规划,给出的结果既满足各种约束条件又符合人的直觉。

  • 通用航空飞行器气动布局设计优化

    作者:王允良; 唐伟; 张勇; 李为吉 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    研究了通用航空飞行器气动布局设计优化问题。应用基于二次曲线的模线设计方法,实现了通用航空飞行器的参数化外形建模。采用修正的牛顿流理论进行高超声速气动特性计算。在保持纵向稳定性的条件下,以升阻比和容积效率最大化为目标,建立通用航空飞行器气动布局多目标优化模型。应用基于小生境竞争排挤机制的多目标遗传算法求得优化模型的非劣解集。将物理规划设计方法与稳定、高效的粒子群优化算法相结合,有效地求解该优化模型的折衷解。优化结果表明本文的通用航空飞行器气动布局设计优化方法是有效的。

  • 影响高超声速进气道起动能力的因素分析

    作者:梁德旺; 袁化成; 张晓嘉 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    对一系列不同收缩比、不同波系配置的内压缩通道二维流场进行了数值模拟。研究了面积收缩比、飞行高度和来流攻角对高超声速进气道起动性能的影响,提出了进口起动马赫数和来流起动马赫数的概念。研究表明,当进气道收缩比增大时,进气道的进口起动马赫数增大;来流起动马赫数由外压波系强度和进口起动马赫数决定,所以来流攻角变化改变外压波系强度,从而改变来流起动马赫数;随着飞行高度的增加,来流起动马赫数和进口起动马赫数增大,造成这一变化的原因是飞行高度不同,来流雷诺数不同,造成收缩段进口截面附面层厚度不同。

  • 微喷管流场及其推力性能数值模拟

    作者:张先锋; 刘明侯; 张根烜; 陈义良 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    采用连续介质模型和分子运动模型系统地研究了二维微喷管内的流场及推力特性,重点考察了连续介质模型的适用性、微喷管工作条件和几何结构对流场结构和喷管性能的影响。研究结果表明,在努森数不大时,两种方法的结果基本符合。当努森数大于0.045时,连续介质模型与分子运动模型模拟结果差异较大。微喷管的推力和喉部雷诺数与喷管的入口压力、喉部宽度近似成线性变化;微喷管收缩角、扩张角给定时,其扩张段的长度仅影响推进性能,对流场结构影响较小。在喉部尺寸和扩张比一定时,扩张角为22度的微喷管推进性能最佳。

  • CPL系统温度波动现象分析

    作者:刘庆志; 侯增祺 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    即使在稳态运行时,两相流体回路系统也经常会发生压力振荡现象。压力振荡会影响系统内部工质的运动,从而使系统各个部位的温度也随之波动。引起压力振荡的原因比较复杂,其中除了两相系统固有的不稳定特性外,由于它们对温度边界条件变化非常敏感,边界温度周期性波动同样会引起系统发生压力振荡。建立了一个毛细抽吸两相流体回路(CPL)实验台,通过实验观察了系统的温度波动现象,同时分析了引起系统发生温度波动的部分重要因素。分析结果表明,贮液器的控温偏差是引起CPL系统产生周期性温度波动的一个重要原因;蒸发器发生失效后,两相流体自身的不稳定性总会引起系统产生温度波动现象。

  • 空间机器人的智能控制器设计

    作者:丰保民; 马广程; 解伟男; 王常虹 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    自由漂浮空间机器人动力学方程不能被参数线性化并且存在模型不确定性,使得基于数学模型的控制问题变得十分复杂。本文研究了自由漂浮空间机器人的智能控制方法,提出了一个鲁棒的模糊神经网络控制器。首先利用模糊神经网络控制器来逼近理想控制器,然后利用鲁棒控制器对逼近误差进行估计和抑制。根据Lyapunov函数建立的新的网络学习算法保证了系统的稳定性。最后利用该控制器对平面二连杆空间机器人进行了研究。仿真结果表明该智能控制方案是有效的。

  • 空间遥控作业机器人系统的内模控制研究

    作者:鉴萍; 李歧强; 耿陪陪 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    针对空间遥控作业机器人系统通讯时延严重破坏系统性能的问题,为力反馈遥作业系统建立了内模结构,对系统的透明性和稳定性进行分析并给出了控制器设计结果。给出的控制方法不仅能兼顾系统在时延下的稳定性和透明性,而且可以实现主从机械手速度与力的动静态跟踪,使系统具有良好的力觉临场感。借助于内模结构,以透明性为目标的控制器设计独立于稳定性来进行,降低了设计的复杂度,增强了控制的灵活性。理论分析和仿真实验证明该方法有效。

  • 空间机械臂的一种自标定方法

    作者:谭月胜; 孙汉旭; 贾庆轩; 陈佶; 张秋豪 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    由于各种因素的影响,在轨机械臂的结构参数势必不同于其在地面时的结构参数。为提高机械臂作业时的定位精度,必须对其进行重新标定。提出了一种自带CCD相机的空间机械臂结构参数的自标定方法,解决了在太空中无外部测量设备参与时机械臂的标定问题,使机械臂末端操作器的精确定位成为可能。仿真结果验证了所提方法的正确性。

  • 纳米SiO2对氰酸酯树脂的增韧改性研究

    作者:王君龙; 梁国正; 祝保林 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    研究了在不同配比下,几种纳米SiO2(工业品和溶胶-凝胶法自制)对双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)的改性方法,并且制定了体系的固化工艺。通过差示扫描量热(DSC)、透射电镜(TEM)等分析测试手段,研究了体系的反应活性以及结构,在此基础上给出了合理的理论分析。研究结果表明:SiO2以15—45nm不等的粒度尺寸分散于BADCy大分子网络结构的空隙间,在网络中起着协同效应和增强增韧作用。纳米SiO2含量为2%-4%时增强增韧效果最佳。

  • 金刚石纳米薄膜法向热导率的分子动力学模拟

    作者:吴国强; 孔宪仁; 孙兆伟; 王亚辉 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    结合卫星“微型核”的特点,用分子动力学模拟的方法研究了金刚石晶体的热导率与其厚度和温度的依变关系。采用平衡分子动力学的方法(EMD)模拟了晶向(001)的金刚石纳米薄膜法向热导率;采用非平衡分子动力学(NEMD)方法模拟了晶向(111)的金刚石法向热导率。模拟的结果表明:金刚石纳米薄膜的法向热导率显著小于对应大体积晶体的实验值,并随着厚度的增加而增加;在模拟范围内法向热导率与薄膜厚度呈近似线性关系;薄膜热导率在模拟厚度为2.05334nm时随着温度的增加而增加;在模拟厚度为2.874676nm时,则随着温度的增加而下降。

  • 仿真基加速寿命试验优化设计方法研究

    作者:汪亚顺; 张春华; 陈循 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    加速寿命试验可在较短时间内获得产品的可靠性信息,如何设计试验方案使加速寿命试验的结果最准确、代价最小,是加速寿命试验方案设计的一个主要问题。针对加速寿命试验解析优化方法在某些场合最优解的解析形式难以得到甚至不存在的情况,提出了一种新的基于Monte Carlo仿真的加速寿命试验优化设计方法。该方法通用性好、适用范围广。Monte Carlo方法通过大量的重复模拟试验得到问题的近似解,但要得到更精确的近似解,模拟试验的次数必须增多,因而所需要的计算量增大。利用目标函数的连续性,将非参数化曲面拟合引入优化过程,使计算量大大下降,满足了工程应用的要求。算例的结果说明了本文提出方法的正确性与有效性,敏感性分析结果表明该方法具有一定的鲁棒性。

  • 一种快速低开销的分布式死锁检测解决算法

    作者:程欣; 王鹤寿; 刘宏伟; 董剑 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    现有的分布式edge—chasing死锁检测算法具有消息开销大或不能并发执行的弱点,为此提出一个新的死锁检测算法,算法中检测消息由事务节点发起并在事务节点和资源节点之间传递,不保留死锁检测的中间状态,也不更新事务的资源访问请求。算法的正确性得到证明,仿真表明新算法的时间和消息开销低于同类算法。

  • 火箭助推器从芯级飞行器动态分离过程的数值模拟

    作者:王巍; 刘君; 刘冰; 郭正 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    利用弹簧近似和网格重构相结合的非结构动网格技术,耦合求解Euler方程及弹道方程,时间方向采用四步Runge-Kutta方法,空间方向采用改进Barth和Jespersen限制器的通量分裂方法,数值模拟火箭助推器从芯级飞行器动态分离动力学过程。首先,计算单独芯级飞行器流场,与实验数据相比,符合较好;其次,计算火箭助推器和芯级飞行器组合体流场,得到分离前状态和气动力特性;在此基础上,比较采用弹簧和火箭作为控制力的两种分离方案,研究两侧火箭助推器分离不同步、攻角、侧滑角等因素的影响。研究表明,弹簧分离初期火箭助推器位移和姿态主要取决于弹簧控制力,弹簧全部断裂后气动力的影响加快姿态发散,在给定的设计参数条件下,可以实现安全分离;火箭分离存在复杂的喷流干扰,喷流对助推器的包裹作用使得分离初期自由来流影响较小;另外,分离过程对芯级飞行器的气动干扰不容忽视。

  • 煤油温度对于爆震波形成影响的实验研究

    作者:张群; 严传俊; 范玮; 李强; 李江红; 杨秉玉 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在内径为30mm的脉冲爆震发动机模型上,以煤油为燃料,以空气为氧化剂,成功地进行了两相爆震实验,获得了充分发展的脉冲爆震波。测试了在化学恰当比,不同爆震频率及燃油温度下的爆震波压力,并对其变化进行了分析。通过分析实验结果发现,在化学恰当比下,爆震频率不变时,煤油温度的升高明显促进了爆震的形成,在内径小于混合物胞格尺寸的爆震管内,可以形成充分发展的两相脉冲爆震波。

  • 卫星脉冲推力最优逃逸返回轨迹的非线性规划

    作者:王敏; 周军 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    重点研究了卫星通过轨道机动逃避碰撞、拦截并经一段时间后返回原轨道的逃逸方式。利用非线性规划理论建立了脉冲推力能量最省的逃逸轨迹规划模型,并考虑非球形摄动的影响对模型进行了修正。通过仿真验证了模型的正确性及求解的可行性,并分析了非球形摄动因素对逃逸过程的影响。

  • 强约束条件下星座一体化优化设计方法研究

    作者:范丽; 张育林 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    针对星座构形一体化设计时,由于约束条件复杂而导致求解困难的问题,提出了自适应序列约束边界法和约束邻域排斥策略,以进化算法为基础构成了星座构形一体化优化设计方法。应用此方法进行了全球导航星座构形一体化优化设计,设计结果表明该方法能够高效解决综合考虑多种设计因素、具有离散/连续混合变量、无导数信息的星座构形一体化优化设计问题。

  • 基于箭体系的最佳解耦姿态控制方法

    作者:李连仲; 王欣 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    提出运载火箭姿态控制的一种最佳解耦控制方法。传统的运载火箭姿态控制,是通过对火箭在制导坐标系(发射惯性坐标系)中定义的欧拉角,形成俯仰、偏航、滚动三个独立回路的姿态控制指令,控制弹体姿态稳定、快速地跟踪指令姿态角。由于控制力矩是分别绕箭体轴给出的,而箭体轴通常与欧拉角的瞬时转轴不重合,所以造成三个控制回路的耦合(只有当偏航、滚动姿态角皆为零时才完全解耦),因此欧拉角控制的解耦问题成为许多学者的研究课题,并给出了一些解耦控制方法,但都比较复杂,实现困难。本文提出的最佳解耦控制方法是基于箭体坐标系的,该方法是根据实时确定的箭体系到指令箭体系的方向余弦矩阵,确定一组箭体系分别绕各轴的转角△θx1,△θy1,△θz1,即箭体各轴同时转动角△θx1,△θy1,△θz1,后可使箭体系与指令箭体系重合,这样便保证了解耦和最小转角的最佳控制。该方法成功地应用于大范围机动变轨控制,也将适用于其它轴对称飞行器的控制。

  • 载人航天器微量污染控制装置实验研究

    作者:庞丽萍; 王浚 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在分析中长期载人航天器舱室内的微量气态污染来源,以及比较国内外微量污染净化系统方案的基础上,提出适合我国将来发展的空间实验室微量污染净化系统,它由活性炭吸附床、高温催化反应装置、常温催化反应装置、风机、阀门及控制装置等组成。文中重点介绍了高温催化氧化装置实验样机的结构设计和控制方法,在搭建的实验平台上对该净化样机进行了各种工作性能实验研究。实验结果表明:温度控制器控制精度高、装置工作性能稳定、净化效率较高。

  • 卫星多轴指向姿态控制全物理仿真实验研究

    作者:刘莹莹; 周军; 孙剑 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    具有大型天线和大面积太阳帆板的多体卫星多轴指向控制技术是航天器控制的关键技术之一,针对这一问题,设计了“前馈+变结构”方案控制卫星本体,天线指向控制根据任务要求结合本体姿态产生,形成本体与天线多轴指向控制方案。基于常用的“飞轮-喷气”执行机构模式,考虑了控制精度和喷气消耗量问题。利用带有大型挠性板与程控天线系统的单轴气浮台物理仿真实验系统,成功地进行了卫星多轴指向控制物理仿真实验,本体姿态控制精度达到0.02°,天线指向精度达到0.5°。该研究对多轴指向卫星控制系统设计具有实际参考价值。

  • 已知最大定位误差的点特征松弛匹配

    作者:陈建祥; 桑农 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    研究了在已知最大定位误差的情况下时,如何对基本点特征松弛匹配算法进行改进,以提高匹配性能。基本思想是利用已知的最大定位误差,确定两点对的最小匹配度量,从而减小虚假特征点对匹配结果的影响。采用针对模拟图像及实际卫片航片图像对的实验,比较了两种方法的性能。结果表明,在已知最大定位误差的情况下,该改进方法比基本点特征松弛匹配算法具有更好的匹配性能。

  • 导弹武器的三维射击精度评估方法

    作者:宋天莉; 安维廉; 王书宁 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在二维命中精度定义的基础上,首次采用三维命中精度的概念,即球概率误差SEP(spherical error probable),进而给出一般条件和特殊条件下的SEP计算公式。阐述了将相关随机向量转化为独立随机向量的方法,并提出在给定脱靶量样本条件下SEP的估计和评定方法,包括代入型点估计、基于参数自助方法的置信上界估计和置信区间估计。实例证明这些方法具有良好的应用前景。

  • 空间目标的光散射研究

    作者:刘建斌; 吴健 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    从太阳辐射理论出发,介绍了漫反射目标的地面光照度计算公式。在高斯随机面元统计散射模型的基础上,提出了目标表面为随机粗糙平板面的空间目标散射太阳光产生地面光照度的散射计算模型。利用该模型计算了风云一号卫星的地面光照度,并与把卫星表面看作朗伯表面计算得到的地面光照度进行了比较。结果表明,把卫星表面看作漫散射体得到的地面照度值要比把卫星表面看作随机粗糙表面得到的地面照度值大。

  • 构建无线自组网仿真场景

    作者:高振国; 温东新; 刘宏伟; 左德承 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    计算机仿真是测试评估网络协议性能的基本技术,而无线自组网技术是一项新兴的热门无线网络技术。目前为止还没有文章对无线自组网计算机仿真技术进行综合介绍。因此,本文以构建易用合理的无线自组网仿真场景为目标,从仿真软件、仿真场景和移动模型这三个方面综合说明了构建无线自组网仿真场景的相关技术。本文对三种通用网络仿真软件NS-2,Glomosim和OPNET进行了分析比较,介绍了无线自组网研究中几种典型的仿真场景,最后介绍了常用的几个节点移动模型,分析了移动模型存在的问题及解决方法。本文对构建无线自组网仿真环境具有指导借鉴意义。

  • 海洋目标探测卫星的通用效能模型初探

    作者:吴炜琦; 张育林 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    为有效构建海洋目标探测卫星体系,建立一套能对各类卫星的海洋目标探测效果进行分析与评估的通用效能模型非常重要。初步建立了以目标探测概率为度量的海洋目标探测卫星通用效能模型,可用于光学成像、雷达成像和电子侦察卫星等。模型考虑了影响目标探测概率的三类主要因素即观测区域与目标特性、卫星平台参数和卫星有效载荷特性,分析了卫星技术性能指标和作战性能指标的相互关系,可作为海洋目标探测卫星体系需求分析、顶层设计以及效能评估的依据。并以大型舰船为探测目标用仿真结果说明了模型的适用性。

  • 基于互联网的导航定位增强信息大规模实时播发研究

    作者:赵军; 王继龙; 吴建平 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

    在卫星导航系统中,可通过注入增强信息的方法提高导航定位精度、可靠性和完好性。导航定位增强信息一般由卫星播发,通过互联网播发导航定位增强信息是近期一个新的研究热点。本文综述了互联网播发技术的研究现状,提出了一个基于互联网的导航定位增强信息大规模实时播发系统模型,采用基于对等网络技术、具有自组织特性的分层混合结构覆盖网络,有效降低了系统构建和管理的复杂性。论文还分析了导航定位增强信息播发的实时性和安全性需求,并提出了解决思路。

  • 《宇航学报》第四届编辑委员会

    作者: 期刊:《宇航学报》 2006年第04期

相关期刊
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