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宇航学报杂志 2013年第11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
  • 弹道目标实时跟踪中的滤波方法综述

    作者:刘也 余安喜 朱炬波 唐歌实 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    指出目标运动先验信息、系统结构信息和设备测量信息的融合应用是提高滤波器跟踪性能的核心。进而综述了弹道目标融合滤波中的运动模型构造、滤波算法设计以及测量误差处理等环节中的关键技术和研究现状。并针对传统实时处理结构弊端,分析了实时跟踪系统的设计方法,讨论了如何建立高效的弹道跟踪数据处理流程,通过融合策略并举的方式实现系统各类信息的有效利用。一些设计方法可以为实际跟踪滤波器的开发提供参考。最后,结合空间应用的发展需求,分析了弹道目标跟踪技术的研究方向。

  • 采用改进模拟退火算法的高速飞行器随控总体优化方法

    作者:葛振振 周军 林鹏 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    选取翼身组合体气动布局的高速飞行器为研究对象,基于已建立的飞行器总体参数与气动非线性/耦合性等随控性指标间的表征数学模型,开展高速飞行器的随控总体优化方法研究,使得飞行器在全弹道上所有特征点处的非线性度/耦合度的最大绝对值达到最小。为改善经典模拟退火算法的全局搜索能力,提高退火算法的趋优避劣性,引入精英集合策略。算法测试结果表明:改进模拟退火算法比经典模拟退火算法具有更好的收敛稳定性和收敛速度。算例飞行器的随控总体优化结果表明:飞行器在全弹道上的非线性度mNL^α、耦合度Cxy、Cyx分别改进了90,6%、99%、36.5%,取得了较好的优化效果。

  • 线性相对运动的正切拦截和正切交会轨道研究

    作者:王东哲 张刚 曹喜滨 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对冲量方向与追踪器速度方向相同的正切轨道问题,用线性相对运动方程研究了正切于初始轨道和正切于目标轨道的共面轨道拦截和轨道交会问题。得到初始和终端时刻的相对速度向量的解析表达式,定义了两个关于目标真近点角的单变量函数,于是正切拦截和正切交会问题等价于这两个函数分别等于零,最后用割线法求解这两个函数的数值解。根据能量最优要求,考虑初始漂移段,分析了一个周期内的最佳初始正切冲量点。仿真结果校验了本文提出的方法。

  • 配点法和网格细化技术用于非光滑轨迹优化

    作者:赵吉松 谷良贤 佘文学 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对非光滑轨迹优化问题,采用局部配点法开发出通用的轨迹优化方法(考虑NLP的规范化处理、稀疏特性和数值微分算法等),从细化效率、易用性和适应性等角度对基于数据压缩原理的网格细化技术进行改进,发展出通用的非光滑轨迹优化方法。采用典型的非光滑轨迹优化算例对方法进行了验证,结果表明:(1)所述方法能够以较少的离散节点高精度、快速求解非光滑轨迹优化问题,在轨迹变化平坦区域采用较稀的网格,在轨迹变化剧烈区域加密网格;(2)采用控制变量作为网格细化函数能够捕捉到状态变量的剧烈变化特性;(3)采用局部配点法优化轨迹时,在非光滑区域应该加密网格而不宜分段优化。

  • 热力学非平衡状态下DSMC绝热壁边界的抽样方法

    作者:黄飞 赵波 程晓丽 沈清 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    从直接模拟蒙特卡罗仿真DSMC方法的实现途径出发,经过分析推导,给出了一种在考虑分子转动能、振动能等热力学非平衡状态下统计求解绝热壁温的DSMC抽样方法。然后采用锥体外形的算例验证,分析了该方法在实现绝热壁条件时的统计误差。计算结果表明,此种方法能够有效地实现DSMC方法壁面处的绝热壁条件,随着采样步数的增加,其边界条件实现时的统计误差不断降低,该方法收敛后的统计误差可降至0.5%,能够满足工程要求。

  • 拦截弹自适应最优滑模制导和控制一体化设计

    作者:董飞垚 雷虎民 李炯 邵雷 胡小江 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对传统制导和控制分开设计在拦截高速机动目标时的缺陷,设计了一种自适应最优滑模制导和控制一体化算法。首先基于零化视线角速率的思想,建立了制导和控制一体化模型;然后选取视线角速率为滑模面,结合HOSM鲁棒精确微分器参数,提出了一种最优滑模一体化制导和控制算法;最后设计了一种不确定性上界的自适应估计算法。仿真结果表明,与传统的制导和控制分开设计相比,所设计的一体化方法使得拦截弹具有更小的脱靶量,且姿态变化更加平稳。

  • 深空探测器被动式高精度多普勒测量方法与应用

    作者:郑为民 马茂莉 王文彬 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对深空探测器的单程多普勒测量需求,研究了被动式高精度多普勒测量方法及其实现技术。该方法基于探测器测控信标残留载波等点频信号和VLBI测站高精度氢原子钟频标,构造出与实际接收信号频率接近的参考信号;再通过本地相关处理,完成高精度开环多普勒测量。其特色在于完全不需要精确的先验轨道模型。所开发的专用被动式多普勒测量设备,在国内第一次成功用于欧空局环火星探测器“MEX”的多普勒测定轨试验。探测器x频段信号5s积分的单程多普勒测量精度达到0.2mm/s,与欧空局测量水平相当。采用该多普勒测量数据的MEX定轨结果与欧空局精密轨道在数百米至千米量级一致。

  • 一种利用PCA的导弹轨迹重建方法

    作者:左峥嵘 吴婷 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    非同时刻成像将大幅恶化立体视觉方法对导弹的轨迹点重建精度和射向估计精度,针对这一问题,该文提出了应用主成分分析(PCA)重建导弹轨迹并且估计导弹射向的方法。论文在同步轨道双星观测条件下推导了将PCA方法应用到导弹轨迹重建及射向估计的原理,论证了目标三维轨迹最小方差投影直线在像面上的投影即为目标成像轨迹的最小方差投影直线,给出了通过求取目标成像轨迹的最小方差投影直线重建导弹发射面和轨迹点的算法。仿真实验表明了该方法可以有效地进行弹道轨迹的三维重建及射向估计,与现有方法相比,PCA方法重建精度更高,相机定标误差在一定范围内时,射向估计误差更小。

  • 分布式卫星系统在轨操作的多目标分配

    作者:黄勇 李小将 张东来 周乃东 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对空间在轨操作目标分配问题,以分布式卫星系统为研究对象,提出了一种基于粒子群算法的在轨操作多目标分配方法。以分布式卫星机动所消耗的总能量最省为目标函数,建立了在轨操作多目标分配的数学模型。基于固定时间拦截理论,以机动时刻和对应的速度增量作表征,设计实现了单颗卫星最优机动方案。通过合理设计粒子位置与目标分配解的对应关系,采用粒子群算法对问题进行了求解,并详细阐述了算法的实现步骤。算例分析结果表明,建立的模型和算法能够快速得到正确的可行解,可有效解决多约束条件下空间在轨操作的多目标分配问题。

  • AltBOC非相干鉴相曲线赋形无模糊跟踪方法

    作者:任嘉伟 贾维敏 陈辉华 姚敏立 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对全球导航卫星系统中使用的交替二进制偏移载波(AhernativeBinaryOffsetCarrier,AhBOC)调制信号存在跟踪模糊的问题,提出了一种非相干鉴相曲线赋形无模糊跟踪方法。该方法使用两个线性组合码与接收信号的互相关组合来实现非相干鉴相曲线。讨论了具有良好抗多径性能的非对称无模糊目标曲线的设定原则。提出了一种基于线性方程组最小二乘解的鉴相曲线赋形方法。给出了针对AltBOC(15,10)导频信道的权值计算结果并设计了易于硬件实现的跟踪环路。仿真结果表明,该方法能够使鉴相曲线在最小二乘意义下接近于目标曲线。设计出的跟踪环路相对于传统的AltBOC无模糊跟踪环路,具有更好的抗噪声和抗多径性能。

  • 一种改进的GNSS整周模糊度解相关算法

    作者:姚彦鑫 赵昀 刘亮 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    GNSS整周模糊度解相关算法盼性能直接影响到整周模糊度的搜索速度和解算成功率。为了在不降低GNSS整周模糊度解相关算法解相关程度的前提下,提高解相关算法的计算效率,在深入分析典型解相关方法优缺点的基础上,提出基于对角线预排算的解相关算法。该方法源于对直接对角线排序解相关算法的预排序思想,采用矩阵分解后对角线元素中最小值并将其转换到对应对角线位置的方式,用更少的迭代次数达到比直接对角线排序更好的解相关效果。将新算法与其他算法进行仿真比较得出,其性能优于直接对角线排序算法,解相关功能与联合解相关算法等效,且计算效率略占优势。

  • 一种用于深空高动态微弱信号的频率估计算法

    作者:宋青平 刘荣科 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    研究了低载噪比与高动态环境下的深空测控系统频率估计算法,在分析已有方法不足的基础上,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的闭环载波跟踪方法。此方法结合了锁频环鉴别器和UKF的优点,获得了宽的估计范围,高的估计精度和低的载噪比门限。在分析UKF模型的基础上,此方法还减少了原有UKF算法的运算量。仿真过程模拟了接收机的高动态运动轨迹,结果表明此法具有较好的动态适应能力、收敛性能和跟踪精度,能够有效地完成低载噪比与高动态环境下的频率估计。此法与基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的频率估计算法相比,具有更低的频率估计误差,因此有着良好的应用前景。

  • 遥操作系统中预测显示技术研究

    作者:孙汉旭 胡欢 贾庆轩 高欣 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    通过虚拟预测技术对现有预测显示方法进行调研分析,提出了一种分类方法,有效地解决了遥操作中时延问题。针对目前计算机视觉领域的快速发展,提出一种基于视频流的在线重建模型的预测显示方法,该方法能够适应于非结构化的甚至是完全未知的环境,不仅能够解决机器人遥操作实验的时延问题,同时能够满足实时性的需求,文中指出了其关键技术。同时,实现了一个基于重建模型的预测显示原型系统,基于不同的时延条件,对通过时延视频构建的预测图像和真实采集到的图像进行了对比,验证了该方法能够补偿时延的影响,具有很好的预测效果。

  • 基于改进粒子群优化LS—SVM的卫星钟差预报研究

    作者:刘继业 陈西宏 刘强 孙际哲 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    针对导航卫星短期钟差预报精度和稳定度不高的问题,提出了一种基于改进粒子群优化(PSO)最小二乘支持向量机(LS.SVM)的卫星钟差预报方法。通过引进自适应改变的惯性权重和学习因子来提高粒子群算法的寻优能力,并将其应用到LS—SVM的参数优化中,避免人为选择参数的盲目性,提高了LS—SVM的泛化能力和预报精度。选取国际GPS服务组织(IGS)产品中四颗典型卫星的钟差数据,分别采用LS—SVM模型、神经网络模型和灰色系统模型进行短期钟差预报,计算结果表明:LS-SVM模型的预报精度优于其它两种模型,为导航卫星短期高精度钟差预报提供了新的思路。

  • 基于多因素耦合的机构可靠性仿真试验方法

    作者:孙中超 喻天翔 崔卫民 宋笔锋 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    本文提出一种基于多因素耦合的机构可靠性仿真试验方法,该方法将机构可靠性影响因素分为原始因素、累积性使用因素和非累积性使用因素,将机构状态分为原始状态和工作状态。仿真试验过程中,首先以原始因素为随机变量进行抽样,并将其代人性能函数以建立仿真试验的样本。然后针对某个样本,依次在各个时刻以使用因素为随机变量进行抽样,将抽样结果依次代入该样本并判断其是否失效,以得出该样本的寿命。依次得出每个样本的寿命并据此对机构进行可靠性演化分析。最后以舱门锁为案例对本方法进行了验证,结果表明本文所提方法能较为真实的模拟机构在其服役讨程中的可靠件涫化规律. 本文所提方法同时适用于同类复杂机构。

  • 大型反射面天线温度分布规律及变形影响分析

    作者:王从思 刘鑫 王伟 王伟锋 韩如冰 朱敏波 陈光达 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    摘要:针对高频段大型反射面天线对电性能的高要求,必须降低太阳热辐射对天线的影响。先计算一天中太阳入射角度的变化规律,再基于I-DEAS软件仿真,得到一天中各时刻天线反射面上的温度、热应力场、热变形分布,然后针对阴影对天线结构的重要影响,以“分点分段”的形式给出不同时刻温度在反射面上的分布及其影响程度和规律,为工程人员进行天线的温度补偿和结构优化提供了依据。

  • 第十四届环太平洋地区国际航天会议(14th ISCOPS)征文通知

    作者: 期刊:《宇航学报》 2013年第11期

    各有关单位:第十四届环太平洋地区国际航天会议将于2014年5月28日至30日在中国西安召开。该会议是由中国宇航学会、美国宇航学会和日本火箭学会三方联合举办的区域性空间会议,会议旨在促进和加强太平洋地区国家在航天领域的交流与合作。本届大会的主题是:“航天技术造福人类社会”(Space technology for the benefit of mankind)。

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