卫星姿态确定系统的故障可诊断性分析方法

提出一种适用于线性系统的故障可诊断性分析方法,并将其应用于卫星姿态确定系统,从而实现在地面设计阶段提高系统故障诊断能力的目标.为有效解决K-L散度应用于卫星姿态确定系统故障可诊断性分析中存在的问题,基于方向相似度原理设计新的可检测性和可隔离性量化分析方法.通过数学仿真,验证了该方法的正确性和有效性.     

一种组合模糊度搜索方法的研究

GPS数据质量直接影响模糊度搜索的正确与否。首先对GPS数据质量进行控制,利用现有的几种模糊度 搜索方法的优点,组合成一种模糊度搜索方法,并从三个方面对其进行检验,即RATIO检验、OVT检验、多项式拟合残差 检验。为验证该算法,用单频GPS接收机进行了实验,利用文中的方法在31s以内正确确定了模糊度,其基线长误差小 于1cm,表明该方法不但可以改进模糊度的搜索速度,而且可以进一步提高可靠性和成功率。该方法可广泛应用于定向 及姿态测量。     

卫星测控数管系统的一种优化设计方法

从排队论的观点出发,提出一种可用于工程实践的系统优化设计方法。该方法在FY-3卫星测控数管系统的设计中得到了应用,FY-3卫星测控数管系统经方案阶段及初样阶段的试验验证,证明其设计合理、简单、可靠,系统的性能指标优化,满足为整星数据流服务的需要。     

探空火箭箭头姿态控制系统物理仿真

探空火箭箭头是一种细长型自旋飞行器,为了在火箭发射前在地面充分验证箭头姿态控制系统的稳定性和性能指标,建立了以悬臂梁式三自由度气浮转台为基础的地面仿真验证系统,以适应细长型自旋飞行器的运动特点。该仿真系统可以验证箭头消旋、三轴稳定控制、姿态机动控制和轴向旋转控制等一系列任务需要的控制动作。首先介绍了该仿真系统具体各部分的详细设计,其次对姿控系统的算法进行介绍,最后对4种控制模式进行仿真测试。2016年4月27日鲲鹏1B探空火箭发射成功,姿控系统取得理想结果,验证了该仿真系统在地面环境下仿真的有效性和正确性。     

未来AESA系统有源天线的验证样机

作为爱立信微波系统公司通用AESA验证样机计划的一部分，已经对S波段的有源天线验证样机进行了研究。这个天线验证样机包括一个由96个有源阵元组成的相阵，并已对其进行了设计、制造和评估。在天线近场范围内设置了一个评估系统，采用该验证样机获得了有关阵列孔径设计、T／R模块生产、天线系统设计、组装／集成以及天线系统校准和评估的全方面的实际经验。 选择该设计的目的是“低风险”和“高产出”，以符合紧张的项目进度和所设定的天线系统级目标。其目的是用近100个阵元的有源接收阵来验证稳定的有源天线功能，并评估基于制造特征的校准方案。这些目标在包括初始设计和最终评估阶段的两年时间内均已完成。     

基于改进LAMBDA算法的GPS载波相位测姿技术研究

首先研究了利用多天线GPS载波相位测姿的基本原理,其中初始整周模糊度是解算载体姿态的关键。进而引入了一种改进的LAMBDA算法,该算法运用矩阵变换等数学方法在很大程度上削弱了模糊度之间的相关性,并结合基线长度检验方法筛选出正确的模糊度值。借助以Superstar接收机为核心的测姿系统,进行了航向角和俯仰角的静态测试验证,实验测试表明该系统能够实时有效地测量载体的姿态,满足低精度测姿系统的要求。     

空间机器人一体化仿真系统的研究与实现

为对空间机器人关键算法进行验证和评估,开发了一套一体化仿真系统。该系统基于模块化设计思想,由遥测遥控接口、轨迹规划与控制、系统动力学模型、系统3D几何模型、相机成像模型、图像处理与位姿测量、碰撞检测与安全预警等模块组成。其中,3D实体模型及仿真场景由OSG(Open Scene Graph)建立,各关键模块的算法采用C语言编程实现,可对空间机器人执行在轨任务的关键算法进行闭环验证。最后对两种典型工况进行了仿真实验,结果表明了该系统的有效性。     

可重构的通用硬线逻辑电路算法验证平台的设计

介绍一种通用硬线逻辑算法验证平台的设计思路。在人机交互界面干预下,可通过高性能的PCI局部总线接口,从文件系统向算法验证平台系统分别传送构成待验证算法硬线逻辑的码流以及该算法运算所需的输入数据,并将该算法的运算结果向文件系统输出。利用这个平台,已验证基于小波变换和零树编码的先进的图像压缩/解压缩算法的硬线逻辑。本系统的框架也可用于验证其它用同类且规模类似的FPGA(CPLD)实现的硬线逻辑算法。因此,它是一个通用的算法验证平台框架     

一种新型球副机构的设计及分析

提出一种新型球副机构,即1S机构。该机构由两个转动副和一个等效转动副组成,其运动功能等效为球副。1S机构可通过其变种构型增强刚度和增大运动角度。同时,以1S机构为基础,可构建N-S复合球副机构;与其他运动副进行复合,如移动副、额外的转动副等,可构建X-S机构。在复合铰链中,所有的运动副:(a)均具备相对独立的运动,(b)运动轴线均相交于一点,(c)理论上可包含无数个球副。为验证1S机构的刚度和运动精度,文中建立了其刚度模型、运动学模型、考虑刚度影响的修正的运动学模型以及运动精度模型。通过数值案例分析及仿真验证,表明该球副机构具备足够的刚度和运动精度。新型球副机构的应用之一则是用于3-R(SRS)RP多环机构中的SRS复合铰链,该铰链是基于X-S机构设计且具备7个自由度的运动链,使多环机构可以实现其运动功能。     

一种改进的GPS/BDS双模系统整周模糊度求解算法

针对GPS/BDS双模系统高维空间的整周模糊度参数问题,分析了经典最小二乘降相关平差算法和自展算法的优点与不足,根据测量数据维数高和病态的特点,提出一种基于这两种算法的整周模糊度求解算法。实测导航数据验证了该算法的有效性。仿真结果表明,该算法克服了模糊度之间相关性和误差引起的协方差矩阵的病态问题,提高了模糊度的搜索效率和成功率。     

NASP低速推进方案

美国普惠公司的初步试验表明,由该公司研制的一种低速推进系统有可能用于国家空天飞机(NASP)。该公司最近通过试验研究了这种可用于将NASP从起飞加速到大约M3的低速系统的一个基本缩比样机的性能。 该低速系统是三个独立系统中的一个,这三个系统将被研     

大气环境监测卫星双偏振仪器校飞验证

同一卫星观测平台上的不同偏振遥感器,可通过数据融合获取更高质量的探测结果。基于该设想,搭建了由高精度偏振扫描仪(POSP)和同时偏振相机(SIPC)构成的同平台偏振仪器航空验证系统,并完成了飞行实验。文章系统阐述了其系统构成、数据预处理、视场匹配和交叉定标方法,评估并展示了部分航空验证结果。结果表明:POSP和SIPC视场匹配误差约为0.12个POSP像元;通过偏振交叉定标、均匀陆地地表这2个仪器辐亮度偏差为2.54%,偏振度偏差为0.013,验证了双偏振仪器探测数据的有效性和交叉定标的可行性。为星载偏振交火探测系统设计、数据预处理、偏振交叉定标方法和在轨应用评价等提供了依据和支持。     

VRS网络RTK关键算法与技术及精度分析

针对VRS的特点,对VRS算法中的两个关键问题及技术进行了研究,提 出了一种经过改进的模糊度在线解算方法：首先用伪距宽巷组合计算出宽巷模糊度;再利用 无电离层约束组合解算L1模糊度浮点解;最后用LAMBDA算法搜索和固定L1、
L2模糊度。验证其准确性和可靠性。同时研究分析低阶曲面模型生成综合误差算法, 证明其准确性及可靠性。提出了利用虚拟站与主参考站的综合误差虚拟生成虚拟参考站观测 值的算法。研究采用Ntrip协议进行网络差分信息的传输。最后,通过实地试验测试验证了 自主开发的VRS网络差分系统的准确性和可靠性,其VRS／RTK定位结果的外符合精度为：网 内X方向为2cm,Y方向为4cm,Z方向为6cm,符合精度要求。证明 了该系统能够实现24小时无人值守稳定安全运行。
     

基于虚拟现实的维修性定量指标验证方法研究

对维修性定量指标验证的研究现状进行分析,提出构建基于虚拟现实的产品维修性定量指标验证系统,进而从总体框架、核心技术和验证方法3个方面进行了详细阐述.最后,以某型车辆传动装置为例进行了实例仿真分析.该方法为在产品研制设计阶段并行维修性定量指标的验证工作提供了非常有意义的参考价值.     

弹道导弹中段防御

据美国洛克希德副总裁蒙塔古讲,最近在空军与洛克希德公司的“外大气层寻的实验”(Homing overlay experiment—HoE)中验证过的技术近期内完全可以胜任保卫美国陆基弹道导弹及其它重要战略目标的任务,即在外大气层拦截处于飞行中段的导弹。这种拦截器也可以反卫星。据洛克希德公司估计,美国要部署这种反弹道导弹防御系统得花250～300亿美元。该系统有1000个发射装置,每个装置配备3个拦截器,可拦截3000个目标。到目前为止,洛克希德公司已进行过4次试验,前3次由于某些技术上的原因没有     

膜片阀破裂压力稳定性研究

膜片破裂压力是膜片阀最关键的性能参数,由于影响因素较多,通常膜片破裂压力散差较大,不容易满足系统的使用要求。为提高膜片阀破裂压力稳定性,通过理论分析和应力计算,从原材料、加工、测量和试验系统等方面,对影响膜片破裂压力的各因素进行了梳理和分析,提出需进行着重控制的3个影响因素,包括材料抗拉强度、刻痕剩余厚度和试验系统,并通过了某姿控动力系统贮箱后膜片组件研制的验证。研究结果表明,通过对材料抗拉强度、刻痕剩余厚度和试验系统进行严格控制,能够有效提高膜片阀破裂压力稳定性,该方法可推广应用于同类产品的研制。     

空间大型机械臂地面测试验证方案设计与实现

针对空间大型机械臂地面测试验证面临的覆盖性、充分性和有效性等难题,对空间大型机械臂测试验证方案进行研究,提出了基于半物理仿真与物理验证相结合的测试验证系统,解决了单一测试验证不完全的问题。该方案根据不同测试验证目的和策略,设计了半物理仿真测试、桌面软连接测试、2维气浮台测试和3维悬挂台7自由度测试4个测试验证阶段,具有验证模式全、动态验证充分的特点。对空间站大型机械臂的测试验证结果,表明文章提出方案的有效性和验证的合理性。     

一种面向运载火箭自动对接的三维测量场构建方法

旋转激光自动经纬仪系统(R-LATs)是一种基于前方角度交汇的分布式大尺寸测量系统。各激光扫描基站的布局位置直接影响着测量区域内的测量精度和应用性能。从测量区域的测量不确定度量化着手,利用蒙特卡罗法获取各点的测量不确定度,以测量区域的最大不确定度作为主要优化目标,利用差分进化算法自动寻优,更简单有效地实现了面向运载火箭自动对接的R-LATs系统布站优化。最后进行了运载火箭对接测量场的实际应用验证。应用结果表明:该方法能有效优化激光扫描基站布局,提高系统测量精度,满足实际应用需求。     

随机激励下非线性振动系统特性的定性分析

求解李雅普诺夫方程,可直接获得平稳随机振动响应协方差矩阵。用等效线性化方法处理非线性系统,通过多次迭代求解李雅普诺夫方程可得到稳定的等效线性系统参数,从而获得一种多自由度非线性系统特性定性分析方法,为实际的非线性动力学系统建模提供了理论依据。对几个实例进行了仿真分析,结果验证了该方法的有效性。     

产生伪随机序列的一种方法

由于混沌是一种动态的、类随机的非线性系统,且具有对初始条件敏感、连续的功率谱、各态遍历等特性,因此可产生伪随机序列。本文就是将混沌连续的功率谱进行反褶、平移、相加、缩放等变换构造出了一种新的伪随机序列,通过理论分析和仿真试验,初步验证了该序列的各项特性是满足了Golomb的3个公设。此序列产生方法简单,基本可以广泛应用于保密通信等领域。