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宇航学报杂志 2012年第12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
  • 再入飞行器滚动时域轨迹混沌优化设计

    作者:孙明玮 焦纲领 陈增强 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对传统轨迹优化方法计算量比较大需要离线实现,以及对于初值选取比较敏感等问题,提出了一种基于预测控制的临近空间再入飞行器滑翔轨迹设计的实时优化策略。该算法通过将全局非线性优化问题转换成有限时域内的一维变量滚动时域次优化问题,利用均匀采样结合混沌搜索策略,给出了过载、动压和热流等多种过程约束下的次优攻角计算策略。通过合理调整目标函数中不同物理量权重的比例关系,分别得到弹跳形式和平稳滑翔形式的轨迹特征。该算法可以在不提供初始猜测值的情况下在线实现,为几种不同的轨迹形式提供了统一的生成框架;得到的可行次优轨迹曲线还可作为非线性规划方法的初值进一步优化。数学仿真结果说明了该算法的有效性。

  • SST二方程湍流模型在高超声速绕流中的可压缩修正

    作者:刘景源 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    为模拟高速可压缩湍流问题,对剪应力输运(SST)湍流模型进行了可压缩修正。数值格式采用改进的总变差减小(TVD)格式,并对湍流模型的负值强制项进行了隐式处理。在此基础上计算了绕平板以及基本无分离和具有分离流动结构的压缩拐角的高超声速流动。计算结果和实验数据及半经验公式的对比表明:SST湍流模型的可压缩影响项为密度加权脉动速度的平均与压力梯度的标量乘积。经可压缩修正后的SST湍流模型与原模型及其它可压缩修正模型相比,所计算的壁面压力、摩擦阻力和壁面热流分布具有更高的精度。

  • 基于无奇点根数的空间相对导航插值滤波算法

    作者:李轶 张善从 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    为了提高椭圆轨道航天器的相对导航精度,将基于Stirling公式的多项式插值滤波方法(DDF2)引入导航算法,降低了传统的卡尔曼滤波方法中泰勒级数展开线性化造成的误差,有效提高了相对导航滤波精度;算法将无奇点根数引入系统状态方程作为状态变量,推导了相对无奇点根数到相对位置和相对速度的转换公式,避免了开普勒轨道根数容易产生的奇异性问题。同传统的c—w方程相比,本方法无需假设航天器是正圆轨道,更加适用于考虑地球以项摄动的情况。以星间相对距离和角度作为观测量,数值仿真比较了UKF算法和多项式插值滤波方法的性能,仿真结果表明,采用同样的sigma点选取策略,且运算复杂度相当的条件下,本方法具有更高的精度和稳定性。

  • 一类飞行器网络控制系统的鲁棒故障检测算法

    作者:牛尔卓 王青 董朝阳 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对同时存在马尔可夫短时延和数据包丢失的网络环境,研究了一类飞行器网络控制系统的鲁棒故障检测问题。通过将马尔可夫短时延与丢包建模为一个有限马尔可夫链,并针对丢包建立相应的数学模型,飞行器网络控制系统被建模为离散有限马尔可夫跳变线性系统。在此基础上构建残差发生器,相应的故障检测问题归结为H滤波问题。以线性矩阵不等式的形式给出并证明了故障检测滤波器的存在条件和求解方法。仿真结果表明,所提出的建模方法能够有效地减少丢包对故障检测性能的影响,同时上述故障检测方法对故障敏感,对未知扰动具有鲁棒性。

  • 基于增广观测器的非线性系统执行器故障诊断

    作者:王振华 沈毅 张筱磊 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对一类满足李普希茨条件的非线性系统,提出了一种新的执行器故障诊断方法。将执行器故障作为增广状态向量的一部分构造一个增广系统,然后利用线性矩阵不等式方法设计一个增广状态观测器,能够同时获得原系统的状态和执行器故障的渐近估计。利用李亚普诺夫理论分析了增广状态观测器的稳定性和收敛性。最后,将所提出的方法用于卫星姿态控制系统执行器的故障诊断,仿真结果验证了该方法的有效性。

  • 基于LMI的H_/H∞故障检测观测器设计

    作者:钱华明 富振铎 宁秀丽 贺瑞 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对系统模型的不确定性、未知输入扰动,为提高对干扰鲁棒性、待检故障敏感性及降低设计的保守性,提出了一种H_/H∞故障检测观测器设计方法,通过无损S-procedure将非凸约束问题转化为线性矩阵不等式(LMI)约束,采用Schur补引理将H_/H∞故障检测观测器设计转化为凸优化问题的LMI表述;设计了自适应门限以减小故障检测过程中的误报、漏报率。故障检测观测器的设计是借助凸优化问题的数值计算,使设计过程便于实现。提出的算法使未知扰动的鲁棒性及待检故障的敏感性之间具有最优平衡。仿真验证表明,所提算法使残差具有快速的收敛性、较短的故障检测时间。

  • 基于Daubechies小波的X射线脉冲星信号降噪研究

    作者:刘秀平 李小平 孙海峰 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对x射线脉冲星弱信号埋没在强噪声中,在短时间内周期叠加的脉冲轮廓的信噪比低,影响脉冲到达时间的估计精度和效率,提出基于Daubechies小波的x射线脉冲星信号降噪的算法。在对RXTE观测数据预降噪处理和周期叠加的基础上,采用Daubechies小波算法做降噪处理,使得较短的时间内仍能获得高信噪比的脉冲轮廓。利用RXTE观测数据进行验证仿真,结果表明,该算法能有效滤除x射线脉冲星信号所包含的设备及空间环境的噪声,在保证脉冲到达时间精度的情况下,缩短了观测时间,提高x射线脉冲星导航的效率。

  • 一种改进的无线通信网络带宽分配方法

    作者:张文波 谭小波 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    无线通信网络中。为了实现动态、公平的带宽分配,满足用户需求,提出了一种基于令牌桶的改进带宽分配算法。该算法将令牌桶划分为和用户数相对应的虚拟分令牌桶,并且在令牌桶后加入了分漏桶来对用户占用的带宽进行二次分配,算法设定了用户优先级和用户权值,优先级可区分用户的重要程度,依据用户权值,普通用户按占用比例为重要用户贡献带宽。仿真结果表明,改进后的算法可有效提高无线通信网络的吞吐量,算法可以保证普通用户公平地获得带宽资源,同时可以满足重要用户的特殊需求。

  • GPS信号的码相位与多普勒频率联合捕获

    作者:李小捷 许录平 郑文松 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    分析了PMF—FFT码捕获算法在不同频偏下的性能,针对其频率估计精度较低引起的部分频偏下的检测性能下降,提出了一种改进的码相位与多普勒频偏联合捕获方法。首先基于部分匹配滤波(PMF)相关算法得到一组匹配滤波输出;然后在PMF-FFI算法基础上提出了一种利用FFI幅度差求解的低复杂度高精度迭代频偏估计算法,并利用此高精度的频率估计值补偿PMF输出,进行相干检测,从而在提高频率估计精度的同时提高了信号的检测概率,实现了高精度的频率估计与码相位捕获的联合处理。仿真结果表明检测算法可以有效改善频偏估计精度,提升检测概率,并且具有极低的复杂度。

  • 多径干扰下GPS/INS跟踪环路的一种高斯码相位鉴别器

    作者:徐定杰 李强 沈锋 郭瑞亮 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对载体在多径信号的影响下,传统码相位鉴别器不能实时有效鉴别出码相位误差,提出一种高斯码相位鉴别器构建方法。在GPS/INS深组合模式中,接收机码相位鉴别器的构建将改变传统设计方法。INS系统利用GPS接收机产生的即时码相位信息,建立INS系统码相位鉴别器,该INS码相位鉴别器用于辅助GPS接收机码相位鉴别器,构建高斯码相位鉴别器,有效降低码相位跟踪误差。仿真结果表明,与传统的码鉴相器相比,高斯码相位鉴别器减小了噪声方差,能有效提高鉴相精度,从而在多径干扰下提高定位精度。

  • 压制干扰下组网雷达目标检测与跟踪技术

    作者:王国宏 李世忠 白晶 吴巍 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对压制干扰下组网雷达目标检测与跟踪,提出了一种基于压制干扰下雷达量测模型的跟踪技术。该跟踪技术包括压制干扰下量测模型和组网雷达序贯滤波跟踪两部分。压制干扰下量测模型根据雷达采取抗干扰措施前后接收机输入端的信干比分别计算检测概率,进而模拟传感器在压制干扰下对目标的检测情况。组网雷达序贯滤波中,首先对压制干扰下各雷达的量测数据进行串行合并和点迹合成,而后采用基于交互多模型(IMM)的序贯滤波方法对压缩后的数据进行跟踪。该检测与跟踪技术可模拟出雷达在压制干扰下由于检测概率下降造成的目标暂消现象,提高组网雷达跟踪航迹的连续性和稳定性。仿真结果表明了该技术的可行性和有效性。

  • 卫星点波束天线的多目标指向优化研究

    作者:郝文宇 潘冬 靖法 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    卫星天线波束常常需要同时覆盖特定区域内多个目标,为保证目标接收卫星信号的增益要求,需对其指向进行优化。以我国某卫星点波束天线为研究对象,将天线功率辐射模型引入卫星指向计算模型中,完成了指向目标的增益计算。运用最优化原理分析了多目标指向增益优化模型,在无约束条件下,指向增益最优点在标称三目标构成的三角形重心位置;有约束条件下,最优点在满足相应约束下偏离无约束最优点。多目标指向优化理论研究对点波束天线的高精度指向及确保目标的通信特性提供了适用的工程模型,具有极强的工程应用价值。

  • 协方差矩阵结构的广义杂波分组估计方法

    作者:顾新锋 简涛 何友 郝晓琳 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对球不变随机向量建模的相关复合高斯杂波背景下雷达目标自适应检测的协方差矩阵结构估计问题,将均匀杂波分组方法进行推广和改进,提出了杂波协方差矩阵结构的广义迭代杂波分组估计(GRCCE)方法。首先,在广义杂波分组背景下利用最大似然方法推导了协方差矩阵结构估计的迭代过程;其次,基于杂波分组思想,给出了广义杂波分组估计(GCCE),利用GCCE作为初始化估计矩阵进行迭代,得到协方差矩阵结构的GRCCE;最后,通过仿真对方法的有效性进行了检测,结果表明,GRCCE只需要一次迭代就能达到收敛,估计精度随着杂波一阶相关系数的增大而提高,而不受纹理分量参数变化的影响。与现有方法相比GRCCE适应杂波环境更广,估计精度更高,而且计算量更小。

  • 一种分布式阵列波达方向估计方法

    作者:许红波 倪菁 张仕元 丁建江 万山虎 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对分布式MIMO雷达中的DOA估计问题,提出一种基于分布式子阵列作为发射,密布阵作为接收的DOA估计方法。发射阵元间隔为接收孔径大小。利用发射作为辅助提高阵列自由度,扩展阵列孔径,推导了DOA估计的过程。与密布阵MIMO雷达不同,在空间分集MIMO雷达中提高自由度并扩展阵列孔径。仿真结果表明了算法的正确性和有效性。

  • 考虑目标间不同转换方式的成像卫星调度

    作者:王建江 邱涤珊 贺川 朱晓敏 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对相邻目标间具有不同转换方式的成像卫星调度问题,分析动作转换时间、存储容量、卫星能量等复杂约束,建立动态拓扑结构无环路有向图模型,引入非约束支配路径的概念,提出基于标记更新思想的动态路径搜索算法(DPSA)对问题进行求解。实验结果表明,考虑目标问不同转换方式的DPSA算法在牺牲一定求解效率的基础上,能够全面提高调度效果。

  • 软硬件协同仿真在图像滤波器演化设计中的应用

    作者:张开锋 肖山竹 陶华敏 胡卫东 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对传统图像滤波器设计方法存在的局限性,将演化硬件引入图像滤波器设计中,提出软硬件协同仿真的演化思想,并设计了基于System Generator的图像滤波器演化系统。通过图像滤波器演化实验验证了演化系统的有效性,实验结果及分析表明,最优演化滤波器在性能和实现代价方面均优于传统滤波器。与现有的图像滤波器演化方法相比,软硬件协同仿真的演化方法具有实现简单、运算能力强、功能灵活等优点。该系统的演化算法可综合成硬件,为后续实现在线自适应滤波奠定了基础。

  • 含共因事件航天系统的通用动态故障树方法

    作者:刘涛 季振洲 王庆 朱素霞 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    为了表示航天复杂系统中组件依赖关系和输入次序等动态事件与共因事件,动态故障树的求解过程通常会面临很高的计算复杂度与时间开销。基于系统定义假设,由基本事件的概率分布人手,根据动态门的时序逻辑定义和关联方式,给出系统故障事件的准确通用计算方法GDFTA(Generic Dynamic Fault-TreeAlgorithm)。GDFTA方法实现了通用的动态树求解,避免了Markov方法的状态空间爆炸问题,并取得了较理想的计算准确性。通过对动态树实例的可靠性评估证明该方法可行。在标准动态故障树测试集中,四类不同系统的可靠性结果精度优于MonteCarlo方法,计算效率也有显著提高。

  • 基于MAP估计和广义高斯MRF的SAR图像边缘比率检测方法

    作者:袁湛 何友 蔡复青 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    SAR图像极低的信噪比以及乘性噪声给SAR图像的边缘检测带来了较大的困难。提出了一种针对SAR图像边缘的自适应贝叶斯检测方法。该方法利用广义高斯马尔可夫随机场作为局部均值的先验概率分布模型,利用贝叶斯准则推导了局部均值的最大后验概率估计。广义高斯马尔可夫随机场模型参数估计和局部均值估计采用联合迭代技术进行求解。边缘检测器的参数采用接收机操作性能曲线和卡方检验进行选择。基于实测SAR数据的仿真实验结果表明,本文的边缘检测算子是有效的,并优于已有的SAR图像边缘检测算子。

  • 月球基地结构形式设想

    作者:于登云 葛之江 王乃东 肖林 林宗坚 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    月球基地建设是载人航天、深空探测技术发展的一个重要方面。根据月面环境特点和航天工程需要,对充气式结构和硬式结构的月球基地结构形式进行了分析,讨论了两种结构形式的优势和不足,并提出了基于两种结构形式的组合型月球基地的设想,为将来月球基地的建设提供参考。

  • 从月球逃逸探测小行星的发射机会搜索

    作者:王亚敏 乔栋 崔平远 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    从月球逃逸探测小行星的发射机会搜索因需考虑日、地、月引力的影响而使问题变得复杂。针对该多体系统的发射机会搜索问题,提出了一种分层渐近的搜索方法。该方法首先通过分析地月系质心与小行星的几何关系,搜索从地月系质心到小行星的发射机会,进而以地月运动为研究对象,推导出了从月球轨道切向逃逸机会的判别条件,并基于此判别条件及等高线图法对逃逸机会进行了搜索。同时,为提高所得发射机会在多体模型下的轨道修正收敛性,给出了基于月心逃逸轨道参数为终端约束的日一地与日一地一月动力学模型的轨道渐近修正方法。最后,以近地小行星(3908)Nyx和(190491)2000FJ20为例,搜索其从月球逃逸的发射机会,仿真计算表明了该方法的有效性。

  • 试验设计在对地观测卫星系统顶层设计中的应用研究

    作者:陈盈果 刘晓路 贺仁杰 陈英武 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    针对对地观测卫星系统顶层设计中存在的仿真耗时、设计空间大以及非线性约束的特点,在其优化的不同阶段构建了试验设计的应用框架:优化初期采用正交设计方法确定系统的关键性能参数,中期采用均匀设计或拉丁方设计生成仿真方案并依此进行数值仿真,后期通过稳健设计考虑系统的噪声因素,保证最终方案的鲁棒性。该框架可以缩小对地观测卫星系统的仿真规模、缩短仿真时间、提高优化效率,保证解的质量,最后通过一个实例对优化框架的效果进行了验证。

  • 多舱耦合流体系统在功耗调配模式下的模拟分析

    作者:吴自帅 黄臻成 莫冬传 何振辉 吕树申 侯永青 徐小平 靳健 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    结合某种航天器,设计了一种多舱耦合的集成式热管理的流体回路系统。介绍了该系统的结构和功耗调配模式、流体回路热耦合方式,运用商业软件SINDA/FLUINT建立回路的流体和热模型,对不同功耗调配模式下流体回路不同热耦合方式进行分析。模拟结果表明,该回路最佳的工作模式为中、低温功耗调配与中温回路热耦合相结合,在这种工作模式下,调配效率可保持在,即功耗调配量与热耦合的传递热量总能近乎相等。

  • 《字航学报》第33卷(2012年)总目录

    作者: 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

  • 中国宇航学会中国空间法学会2012年学术年会召开

    作者: 期刊:《宇航学报》 2012年第12期

    2012年11月21日至22日,中国宇航学会、中国空间法学会在京首次联合召开厂2012年学术年会。年会围绕当前航天科技发展的热点难点、空间市法的有关问题进行了深入的研讨。

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