卫星姿控系统可重构性综合评价方法研究

针对可重构性评价需考虑系统资源、性能等多约束条件的问题,以卫星混合执行机构姿控系统为研究对象,建立了基于组合赋权法的卫星可重构性综合评价方法。首先,综合分析影响卫星姿控系统的指标因素,结合系统可重构性度量指标构建了综合评价指标体系;然后利用层次分析法和熵权法分别得到权重初值,以最小二乘法为工具建立确定具有主客观意义的优化组合评价权重;最后采用欧几里德距离为测度,计算各方案距离正负理想点的相对接近度并以此作为评价准则。针对多方案系统配置实例进行了验证计算,结果表明利用基于组合赋权法的评价方法能有效地对卫星姿态控制系统可重构性进行综合评估,具有较好的应用价值。     

基于改进组合赋权法的野战通信系统效能评估

指标赋权方法中,1-9标度层次分析法存在的当判断矩阵阶数较大时构造一致矩阵能力较弱,熵权法可能出现单个指标权重过大以及单一赋权方法确定指标权重具有一定片面性。针对这些不足,结合指数标度层次分析法和改进后的熵权法,基于最小二乘和相对熵原理,提出了兼顾主客观因素的改进组合赋权法,并对某野战通信系统效能指标体系进行赋权,得到效能评估结果。结果表明,改进组合赋权法在一定程度上提高了评估结果的准确性。     

考虑推力器推力上界及故障情况的航天器实时指令分配最优查表法

从航天器配置的所有推力器中选出能实现控制量要求的推力器组合,并计算出组合内每台推力器的工作时间,称之为推力器的指令分配。首先介绍现有推力器指令分配方法中较为先进的最优查表法。在此基础上考虑工程实际,分别针对推力幅值存在上界以及卫星在轨运行可能出现推力器故障的情况,依据线性规划中的单纯型算法对原最优查表法进行补充,给出这两种情况下推力器指令分配的实时最优查表法。经仿真验证,算法能在保持原始最优查表法解的最优性及求解的快速性等诸多优点的前提下,增强了推力器配置的控制能力,并有效解决了推力器故障情况下的指令分配问题。     

精确制导武器抗干扰性能评估赋权方法研究

简要分析精确制导武器在复杂电磁环境下的抗干扰性能评估,重点围绕指标赋权方法,对ANP法、熵权法进行分析,提出基于偏好序代替偏好强度的ANP法,将改进的ANP法和熵权法进行组合赋权,并将改进ANP-熵权法组合赋权运用于精确制导武器抗干扰性能评估.     

基于熵-AHP融合的空袭目标威胁度量与排序

针对传统防空作战时对目标威胁评价主观性强、排序逻辑刻板的问题,提出基于熵值法与层次分析法(AHP)融合赋权的空袭目标威胁度量与排序方法。首先结合空战态势分析影响目标对我防空阵地威胁度的各属性因素,同时给出影响因素的威胁隶属度函数,然后利用熵值法和AHP赋权并相继采用加权求和、乘法合成、几何平均的方法进行二次融合,所获权重用于各目标威胁度的综合度量及排序。仿真结果表明,二次融合权重兼取熵值法与AHP的赋权特点,度量方法更为合理,排序结果更加贴合真实战场态势,可信度高。     

基于TOPSIS算法的空间快速响应发射方案评估

针对空间快速响应发射方案评估优选问题,通过分析空间快速响应发射任务规划过程得到发射方案组成要素,在此基础上构建了三级评估指标体系;综合考虑专家主观喜好和客观事实,同时为了有效避免个别专家个性意愿对于权重分配的影响,采用信息熵权法和群决策层次分析法相组合的方式完成了指标赋权;针对方案指标数据的多样性,通过逼近理想解排序法对方案进行了综合评估及优选排序.典型算例证明了该方法的科学性和实用性,可为空间快速响应发射方案评估优选提供理论支撑.     

基于组合赋权和云模型的遥测系统作战适用性评估研究

针对遥测系统作战适用性评估问题，构建了基于组合赋权和云模型的评估架构。采用AHP（Analytic Hierarchy Process，层次分析法）、改进变异系数法和最小鉴别信息原理确立指标综合权重；运用云模型理论，进行“黄金分割法”标准云设计和相似度匹配，确定指标等级差异，查找了装备作战适用性短板弱项所在，为遥测系统升级革新及新装备（软件定义遥测系统）研制开发提供依据遵循。评估方法可为遥测系统作战效能、体系适应性、在役适应性等类似评估提供参考借鉴，不断提高装备复杂环境下适应能力。     

运载火箭并联双机姿控配平策略研究

运载火箭并联双机是一种常见的发动机推力矢量控制(Thrust Vector Control,TVC)方案，发动机与伺服机构可组合出不同的控制布局。针对液体运载火箭典型的4种并联双机摆发动机控制布局，开展了故障动力学建模仿真研究，基于运载火箭比例微分(Proportional Differential,PD)姿控方法，比对分析了不同故障模式的姿控配平结果，优选了并联双机摆发动机控制布局，最后应用控制重分配技术验证了故障下放宽滚动通道性能策略的有效性，结果表明不同的推力矢量布局故障适应能力不同，姿态重构技术在发动机推力较大故障下仍可保证运载火箭良好的姿控性能与稳定能力。     

INS/GNSS紧组合导航系统故障探测与隔离的改进研究

在INS/GNSS紧组合中,GNSS伪距和伪距率信息的可靠性检验是系统容错设计的关键。目前的思路都是基于整个系统的,对组合卡尔曼滤波的新息进行χ~2检验,无法确定故障发生位置。本文尝试在运用GNSS观测信息之前加入故障探测与隔离模块,采用将w-检测法与χ~2检验法结合的故障识别算法。相比于单纯的χ~2检验法,该方法能进行故障星的定位,选择可靠的伪距、伪距率组合,有效保证后续滤波结果的可靠。经实测数据仿真验证,该算法能有效识别故障星,选出正确的伪距、伪距率组合进行组合导航。     

基于多目标规划的交会对接推力器指令分配方法

将由控制律得到的控制量转化为推力器控制指令的过程称为推力器指令分配。由于交会对接涉及的推力器配置复杂,且对追踪航天器姿轨控精度的要求很高,因此其推力器指令分配问题十分重要。本文针对该问题,分析了基于线性规划的指令分配方法存在的不足,提出了将推力器指令分配问题转化为非线性多目标规划问题,并应用分枝定界法进行寻优的新方法。新方法可以在指令分配的误差和燃料消耗之间进行折衷,并且考虑了推力器最小开机时间的限制。仿真结果验证了新方法的有效性。     

基于DRFM的相参雷达组合干扰技术

组合干扰是对抗新体制雷达的有效方法之一。研究了基于DRFM的组合干扰原理以及影响干扰效果的若干因素,提出了对抗机载多功能雷达的组合干扰方法,分析了梳状谱与相关拖引的组合干扰关键参数,最后通过仿真验证了干扰效果。     

基于多因素耦合的机构可靠性仿真试验方法

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,并将其代入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过程中的可靠性演化规律。本文所提方法同时适用于同类复杂机构。     

一种改进的多子系统装备使用可用度评估方法

使用可用度(AO)是装备效能计算的重要参数之一,又是装备战备完好性量化的根据。目前,评估多子系统装备的使用可用度时多采用事件推移仿真方法,按可靠性框图的顺序逐一进行仿真,这种计算方法不符合装备的实际使用情况,而且最终获得的是平均可用度,而不是使用可用度,所得值偏低。因此,本文提出了一种基于装备使用过程的计算方法,替代事件推移仿真方法,改进前述方法的不足之处。运用蒙特卡罗仿真获取系统首次发生故障的时间是此方法的关键点。经实例验证所得结果可信度显著提高。     

基于双测量模型的多普勒测速及其组合导航

为降低光谱畸变对多普勒测速的影响,提高导航定位精度,提出了一种基于双测量模型的多普勒测速方法,即通过故障检测机制判断太阳光谱是否畸变,以分别采用多普勒差分测速或二维多普勒测速。此外,为减少多普勒测速导航存在的累积误差,将该方法与X射线脉冲星导航相结合进行组合导航。仿真结果验证了该方法的有效性,与其他X射线脉冲星/多普勒组合导航相比,该方法可抗光谱畸变影响,并可获得更高的位置和速度估计精度。     

基于签名的控制流错误检测算法检测能力的验证模型

目前主要采用实验测试的方法对基于签名的控制流错误检测算法进行评价,但由于控制流错误模型的不确定性,而导致测试结果存在一定的偏差,本文尝试采用模型验证的方法评价控制流检测算法的错误检测能力。本文首先简述了基于签名的控制流错误检测算法的基本原理,其次,提出了控制流错误跳转关系表示方法和指出了传统的控制流错误检测能力分析方法中未考虑的影响检测能力的因素,接下来,结合这些因素提出了基于签名的控制流错误检测能力验证模型,最后给出实例,通过验证模型分析了目前典型的基于签名的控制流错误检测能力。
     

基于灰色理论与专家系统的电子设备在线故障预测方法研究

针对电子设备的渐发性故障,提出了一种基于改进型灰色理论与专家系统的二阶组合故障预测方法.该预测算法不仅能够实现复杂电子设备的单测点故障预测和多测点综合预测,而且结合在线预测的需求,对原始的灰色模型进行了改进,在专家系统推理部分采用了一种位与运算的规则快速匹配算法,提高了诊断的快速性和准确性.试验结果验证了所提出方法的有效性与正确性.     

考虑执行器安装偏差时航天器姿态稳定的控制分配

针对存在执行机构安装偏差和外干扰的航天器姿态控制问题,提出一类基于反步法的自适应滑模控制策略,该方法在实现姿态控制快速性和高精度的同时,能有效地避免因执行机构安装偏差引起的不确定性所导致的控制奇异现象。在此基础上,考虑到执行机构冗余特性,进一步提出一种基于能量最优约束二次规划的动态控制分配算法来完成期望指令到执行机构的指令分配,克服了传统伪逆法难以考虑的控制力矩位置和速度约束,减少了系统功耗,实现了分配后控制力矩的平稳性和能量最优。最后,将提出的控制方案应用于某型轮控刚体航天器的姿态稳定任务中,仿真结果验证了提出方法的可行性、有效性。     

一种基于模型预测的火星返回推力器容错控制再分配方法

针对火星返回上升器由于环境等因素造成的推力器故障导致的姿态控制系统失稳而难以安全返回的严重问题，提出基于模型预测的动态容错控制再分配方法。根据推力器动态特性建立上升器推力分配模型，对模型参数误差进行实时估计从而修正分配模型，根据模型预测自适应推力再分配方法实施容错控制。同时，将推力器输出限制作为优化求解器的约束，并将推力器故障模型作为优化求解的约束域，实现最小化分配误差和最小化燃料消耗意义下的最优推力再分配。计算机仿真表明了该方法的可行性和实用性，获得了满意的结果，它能使推力器输出推力误差降低60%以上，姿态控制系统能在故障状态下3～5 s快速镇定。     

考虑轨道摄动影响的多冲量交会规划方法研究

当交会时间较长时需要在轨道规划中考虑摄动的影响,本文基于虚拟瞄准点的思想,研究了考虑轨道摄动情况下的固定时间拦截问题求解方法,并提出了考虑轨道摄动影响的多冲量交会规划方法.通过仿真算例验证了算法的有效性,并对基于二体模型和考虑摄动的规划结果进行了对比.     

基于TOPSIS的装备维修性定性指标综合评价研究

针对新型装备维修性综合评价需求,构建了装备维修性定性指标体系,利用熵权法确定各指标权重,基于TOPSIS综合评价方法对各指标进行综合量化得出维修性综合评价结果,并以某型装备的3个方案为例对本文提出的方法进行了实例验证,验证结果与实际实验结果符合较好.本研究成果对于装备维修性的评价工作具有重要参考价值.