航天器最终逼近段的相对导航研究与半实物仿真验证

针对两个航天器的最终逼近,对采用光学成像敏感器进行测量的相对导航算法进行了研究.结合航天器相对运动的动力学模型和光学成像敏感器的测量模型,在分析系统噪声和测量噪声的基础上提出一种基于线性卡尔曼滤波的相对导航算法.在滤波器具体设计过程中,对由于星体姿态和安装引起的测量偏差进行了补偿,并在考虑光学测量敏感器测量时延的情况下对相对导航算法进行了改进.最后进行了光学敏感器在回路中的实时仿真,仿真结果验证了相对导航算法的有效性和合理性.     

追踪星跟踪空间非合作目标的相对轨道设计

对空间非合作目标跟踪飞行可以执行观测或监视等任务。首先从一般性出发对追踪星与非合作目标之间的椭圆轨道相对运动方程进行分析,给出具有任意初始条件的相对运动方程解析表达式。其次,对追踪星沿航向跟踪目标并考虑约束条件时的相对轨道设计进行分析后,给出设计追踪星轨道的方法,该方法使得追踪星在保持对地定向的同时也满足测量敏感器的约束条件。最后通过数学仿真进行了验证。     

多极磁体的磁性能测量研究

在永磁材料磁性能测量中,一般都用标准试样或类似于标准试样进行磁参数的测量。为对电机转子中的4板或6极磁体进行磁性能测量,研究了其磁参数的测量方法,研制了采用多板充磁机,电子积分式数显磁通计,磁强计等组成的多极磁体磁性能测量装置。对4极、6极磁体的Br、Hc、(BH)m及退磁曲线进行了测量和试验,并和标准样品进行计量测试校验,测量误差在±2％之内。取得了较为满意的试验结果。     

远程控制地面攻击导弹(SLAM)的GPS/INS 组合

远程制导地面攻击导弹(SLAM)是一种全球、全天候飞机投放的精确攻击型武器系统。主要工作方式为,载机上信息源生成目标位置和其它弹道参数在飞机投放导弹之前加载给导弹。导弹发射后,SLAM 的惯性导航系统(INS)控制导弹沿预定弹道飞行,飞行中用 GPS 修正导弹 INS,提供精确中段制导,通过 SLAM Maverick 导引头精确瞄准目标,提高捕获目标能力。导引头的图像信号通过武器数据链发送给控制飞机,操作人员观察图像,识别目标、选择指定目标的瞄准点。瞄准点控制器提供精确的攻击能力并使周围非军事区破坏减至最小。通向控制飞机的武器数据链是 Walleye 数据链。目前,SLAM 可以从A-6和 F/A-18 飞机发射和控制,也可由 A-7飞机控制。本文详细讨论 SLAM 使用的 GPS/INS 电子设备和软件的组合方法,以及设计中的一些综合考虑。独特的 SLAM GPS/INS 电子设备组成现役 HarPoon(捕鲸叉)导弹中段制导组件,包括捷联惯性敏感器组和数字处理器以及Rockwell-Collins 公司的单通道序贯 GPS 接收机处理器(GPS 第Ⅲ阶段用户设备改型)。除 GPS 接收机组件外,RPU(接收机处理设备)包含执行 SLAM 导航和卡尔曼滤波算法以及其他制导算法(包括导引头寻的导航处理器)。文中还报导了 SLAM 使用 GPS 辅助 INS 的飞行试验结果。     

星敏感器光轴测量的锥面误差模型及其应用

星敏感器是卫星高精度姿态测量系统中的重要器件,根据其测量可以建立不同形式的星敏感器测量模型,准确分析测量模型中测量误差的特性是保证卫星姿态确定精度的重要条件。本文针对广泛采用的星敏感器光轴矢量测量方程,从几何角度出发,结合实际情况,提出了一种新颖的星敏感器光轴测量的锥面误差模型。在两个锥面参数分别服从一定的概率分布的条件下,对测量误差特性进行了深入分析,确定出新的测量误差协方差矩阵。上述研究能够在不增加算法计算量的前提下,从新的角度,更为直观地建立了星敏感器光轴矢量测量模型。最后在仿真实验中,将新的锥面误差测量模型应用于基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的姿态确定方法中,结果表明了利用该测量模型进行姿态确定的有效性。     

热式质量流量计

热式质量流量计是利用流体吸热至使温度变化来测量流量的传感器。特别适于小流量和高精度测量。当气体以一定速度流过管道时,加热的管子两端温度发生变化、利用温差和计算式可测知质量流量。在液体的场合,则使用致冷器冷却方式,再利用温差和计算式求出质量流量。     

空间交会对接光学敏感器测量的实验研究

光学敏感器通常用作空间交会对接最后阶段的测量敏感器。本文研究了光学成像敏感器的测量方法，并在此基础上进行了物理仿真实验。实验结果表明，当距离为１ｍ左右对直径４０ｃｍ的目标模拟器进行测量时．位置测量精度优于１ｍｍ，姿态测量精度优于０．４°。     

2618A铝合金超塑性变形的研究

2618A铝合金试样经三种不同预处理工艺试验后,以恒定应变速率8.34×10~(-3)S~(-1)、不同温度(350～500℃)范围拉伸时,确定了最佳预处理工艺为固溶处理、温轧和再结晶;最佳应变速率为7.67×10~(-3)S~(-1),最佳变形温度为475℃,最高延伸率为240％,其最低流动应力为3MN/m~2。通过不同应变速率下拉伸试验表明,该合金对应变速率不甚敏感。粗大的不易变形的FeNiA19相粒子是合金在超塑性变形时不能获得高延伸率的一个原因。     

基于紫外敏感器的卫星自主导航方法研究

研究了卫星利用CCD紫外敏感器进行自主轨道确定的方法。敏感器通过地球紫外图像提供地心方向矢量及姿态误差信息进而确定卫星轨道。采用Unscented卡尔曼滤波算法,对紫外敏感器测量精度、姿态误差、部分轨道参数以及地球模型对导航精度的影响进行了仿真验证。仿真结果表明本方法具有较高的定轨精度,其导航误差主要取决于紫外敏感器测量精度和卫星姿态误差。     

微小卫星轨道姿态一体化确定算法研究

突破卫星轨道和姿态参数分别确定的传统模式,提出了以三轴磁强计和太阳敏感器为测量元件的轨道姿态一体化确定算法.由于地磁场是时间和位置的函数,而三轴磁强计指向又与卫星姿态相关,所以三轴磁强计的测量值既与轨道有关,又与姿态有关.充分利用磁强计和太阳敏感器的测量值中包含的轨道和姿态信息,推导出卫星轨道姿态一体化确定的扩展卡尔曼滤波算法.在太阳不可见区域,由于太阳敏感器没有输出信息,只采用磁强计为测量敏感器,按传统模式对卫星轨道和姿态分别确定.最后对2种模式下的滤波算法进行数学仿真验证,结果表明该算法的可行性与有效性.     

主成分估计的发展和完善及其在制导工具误差分离中的应用

本丈针对制导工具误差模型的特点,对[4]的主成分估计法作了深入的理论研究,发展和完善了[4]的方法,得到了一种适用于制导工具误差系数分离的方法。     

指令抗干扰性能研究

本文从分析指令的特性出发,研究了指令在外界干扰作用下的特性,提出了单故障相关指令对的概念,分析了单故障相关指令对的性质,提出了单故障相关指令集生成算法,讨论了不同类型指令在单故障情况下的效应,并作了初步分类,最后提供了部分故障试验结果。     

加速度表动态模型辨识和误差补偿

本文讨论全液浮陀螺加速度表的动态模型辨识及应用辨识所得模型进行动态跟踪误差补偿的方法。文章首先根据陀螺加速度表的动态模型估算了全程跟踪误差,其次介绍了脉冲传递函数参数的最小二乘估计和应用AIC准则来确定MA噪声的滑动阶数的原理。接下来讨论了用内环力矩器输入试验来实现辨识的可行性和实现辨识的一些问题。然后探讨了补偿动态跟踪误差的一些方法。最后对于一阶MA噪声情况应用增广最小二乘法进行了辨识仿真实验。仿真实验结果表明,全液浮陀螺加速度表的动态模型是可以辨识的。     

STD总线双机容错系统

本文论述 STD 总线双机容错系统的设计与实现,该系统为工矿企业提供高可靠性的处理机模块。本系统采用双机容错原理,模块内部包含两个CPU 协同工作,还可用同样的处理机模块作为热备份,当运行模块失效后系统能自动切换到备份模块运行,实现系统的不间断运行。文中最后讨论了系统的软硬件结构及主要实验结果。     

黄金分割自适应鲁棒控制器设计新方法

本文在全系数自适应控制理论基础上,给出了一种实用的黄金分割自适应鲁棒控制器的设计方法及理论分析。对于参数未知、线性定常或慢变的二阶对象,只要参数估计值在一个范围内,该控制器就能保证闭环系统稳定,且系统输出的动态性能较好。从而解决了二阶系统自适应控制在初始过渡过程阶段的实际应用问题。     

捆绑型运载火箭姿态控制系统半实物仿真方法

本文介绍了MPSE软件的主要特点,总结了采用银河仿真机对捆绑型运载火箭姿态控制系统进行半实物仿真的方法。     

应用自定位技术提供高精度的弹道位置参数

本文介绍了对连续波雷达的多普勒频率信息,用自定位技术获得高精度的弹道位置参数的一种方法。通过一些试验弹道的仿真计算,其结果表明当观测误差噪声为白噪声时,该方法所提供的弹道位置参数将比目前由连续波雷达定位信息提供的位置参数,其精度有明显的提高。     

大型空间运动体的建模

本文建立了大型空间运动体的模态方程,并利用模态方程导出传递函数矩阵,给出离散传递函数矩阵的分解形式。利用这种方法对控制系统进行设计和频域分析。     

战略导弹制导精度分析途径的探讨

本文扼要介绍了制导精度分析的方法及其有关问题和工具误差模型系数分离的意义。为保证制导精度指标,进行制导误差分析和提高制导精度,探讨在我国国情下实现误差系数分离的途径是必要的。     

飞船的双冲量最优交会

本文利用作者在文献中所介绍的Clohessy—Wiltshire方法,在线性引力模型的假设下,求得了实现双冲量交会的最优解析解,即实现交会所需施加的两次冲量之和最小。数字仿真表明,本分析是正确的。