空间翻滚非合作目标相对位姿估计的视觉SLAM方法

针对空间翻滚非合作目标相对位姿测量中目标先验信息缺失和模型不确定问题,将移动机器人视觉同步定位与建图（SLAM）贝叶斯滤波估计模型推广到非合作目标相对位姿测量中,提出一种基于视觉SLAM的翻滚非合作目标相对位姿估计方法。首先,构建了相对位姿估计的贝叶斯滤波状态转移模型和量测更新模型。其次,为避免平动噪声协方差过大导致滤波性能下降的问题,对状态转移方程进行优化,采用最小二乘估计方法预测位置参数。最后,采用一种联合无损卡尔曼滤波和粒子滤波的贝叶斯滤波方法实现了目标全部位姿参数的快速平滑估计。基于计算机合成图像数据和真实图像序列的仿真实验表明：提出的方法具有较优的速度和精度,且对目标速度变化、特征提取和数据关联误差等具有较好的鲁棒性。     

基于星箭对接环同心圆结构的卫星姿态估计方法

针对基于星箭对接环单圆特征进行姿态估计具有二值性的问题,文章根据空间同心圆环的代数约束关系求解出空间圆环法向量,从而利用单一的星箭对接环结构,计算出目标卫星与追踪卫星之间的相对姿态。仿真试验计算了在不同测量距离及噪声情况下,星箭对接环定姿的误差,并进行分析,实现了在不依靠额外测量信息的情况下,利用单目视觉系统独立对圆心未知、半径未知的星箭对接圆环平面法向量求解,并得到目标卫星相对于跟踪卫星的姿态角,从而为空间非合作目标的姿态估计提供参考。     

非合作机动目标天基测角定轨研究

在对空间非合作目标天基测角卡尔曼滤波定轨中,目标机动会导致常规卡尔曼滤波器发散.提出一种无迹卡尔曼滤波(UKF)结合带次优渐消因子的无迹卡尔曼滤波(SFUKF)的滤波定轨方法,目标无机动时使用UKF,在目标机动时使用SFUKF,给出了目标机动的判断准则.仿真结果表明,此滤波方法在目标无机动时有较高的状态估计精度,在目标...     

基于自适应采样滤波器的临近空间飞行器姿态确定

为提高临近空间飞行器的姿态估计精度和稳定性,研究了捷联惯性导航系统与星敏感器组合定姿方法和滤波融合算法.首先给出了临近空间飞行器的高精度姿态确定方案及其模型,然后针对一般采样型滤波器自适应能力有限的缺点,推导了一种能在线自适应估计过程噪声和量测噪声协方差阵的自适应采样滤波算法,该算法融合了自适应估计和非线性滤波各自的优点,不仅能对姿态确定系统的非线性滤波问题进行高精度估计,而且估计结果具有较强的鲁棒性,最后进行了仿真实验.实验结果表明本文方法达到10角秒的定姿精度,其滤波精度和稳定性均满足临近空间飞行器的定姿要求.     

用卡尔曼滤波实现单轴跟踪系统的前馈复合控制

在跟踪系统中 ,利用目标单轴向运动加速度的非零均值相关模型可以构造目标的运动学方程 ,用接收机角误差信号和天线座测角传感器信号重构目标位置量测的方法 ,可以组成目标运动的量测方程 ,从而构造关于目标位置、速度、加速度的状态估计器。利用目标机动加速度的当前统计模型 ,则实现了该估计器加速度的均值和方差的自适应滤波估计运算。针对状态方程为上三角阵的特点 ,采用一次一个量测的处理方法 ,对误差协方差阵的传播和更新实现全上三角矩阵因子分解 ,保证了估计器实时运算的数字稳定性。上述技术的综合应用 ,用卡尔曼估计器实现了单轴角跟踪系统的前馈复合控制     

Huber-based滤波在非合作航天器相对导航中的应用

研究了空间非合作航天器的相对导航滤波器,针对Kalman滤波器对非高斯噪声处理会导致性能下降、甚至发散的情况,研究应用Huber-based滤波器对相对测量设备输出的视线角和视线距进行滤波,估计追踪航天器与目标航天器间的相对位置与相对速度。Huber-based滤波器是一种混合l1/l2范数最小估计,对受到污染的高斯分布噪声具有一定的鲁棒性,最后通过仿真校验了该相对导航方法的有效性,其相对位置精度优于3.94m,相对速度精度优于0.04m/s;在目标机动情况下,较EKF抗干扰能力更强,可提高相对导航系统的鲁棒性和稳定性。     

一种参数化非合作目标相对位姿和惯量估计方法

针对故障卫星、失效航天器、空间碎片等空间非合作目标无先验模型,且无法直接获得其角速度及惯量参数等问题,提出一种参数化非合作目标相对位姿和惯量参数估计方法。首先,基于自由航天器姿态动力学模型,用反双曲正切函数来描述含两个独立变量的惯量参数,建立非合作目标角速度传播模型方程;基于立体视觉测量模型,建立非合作目标上若干特征点的量测方程。然后,结合Clohessy-Wiltshire方程描述的航天器间相对运动学模型,以非合作目标的相对位置、相对线速度、相对姿态、惯性角速度及惯量参数为状态量,设计扩展卡尔曼滤波器以估计各状态量。最后,进行不同场景的数值仿真验证。蒙特卡洛仿真结果表明,所设计的滤波器在不同噪声水平下能够高精度地有效估计出非合作目标的相对位姿和惯量参数。     

一种基于光学成像敏感器多目标视线角测量的相对导航方法

针对基于光学成像敏感器测量的相对导航问题,提出一种直接采用光学敏感器多目标视线角测量信息,利用UKF滤波方法设计滤波器,对相对位置、相对速度和相对姿态等相对状态进行估计的相对导航方法.将所提出的方法应用于月球交会对接平移靠拢段的相对导航,通过数学仿真验证了所提出方法的有效性,对实际工程应用具有理论参考价值.     

基于自适应IMM算法的高超声速飞行器轨迹预测

针对非弹道式高超声速飞行器的周期跳跃运动特点,提出了一种基于多种运动模型的自适应交互多模型(IMM)方法对目标运动状态进行估计。建立了目标的常速度、常加速度、Singer和蛇形机动模型,以及雷达的量测模型。自适应IMM算法包括混合概率计算、输入融合(混合交互)、模型条件滤波、模型概率更新和滤波估计融合等步骤。算法融合了Singer和蛇形机动模型,能较好地适应有幅值变化和频率衰减的模型状态估计,并用滤波估值和双正弦和函数拟合加速度,进一步递推目标运动轨迹。仿真结果表明:自适应IMM算法对高超声速目标有较好的弹道跟踪和预测精度。     

交会对接微波雷达近距离高精度测角算法研究

近距离测角与远距离测角的主要区别是被测目标位于雷达天线阵近场而非远场,目前的测角算法均基于远场目标假设,在交会对接近距离测角中难以满足精度要求。针对交会对接微波雷达近距离高精度测角问题,提出了一种基于相差复矢量匹配的测角算法。分析了测角信号空间传播几何模型,定义了相差复矢量及表征相差复矢量匹配程度的测角目标函数,建立了求解方位角与俯仰角的非线性规划算法模型,给出了算法的输入条件和执行步骤。仿真结果和微波暗室实测结果验证了该算法的有效性。     

Developments in space activities in Poland

Poland has a long-standing tradition in space activities. Polish institutions have participated as co-investigators in almost all European Space Agency (ESA) science projects, as well as on many other missions. However, the first Polish satellite (PW-SAT) was only launched in 2012. Poland was one of the first Eastern European countries to conclude a Cooperation Agreement with ESA in the peaceful use of outer space; it was signed in 1994 and followed by a second in January 2002. Negotiations on Polish membership in the ESA were started in autumn of 2011, and ended in April 2012. Following ratification of the agreement, Poland officially became the 20th Member State of ESA on 19 November 2012. This article examines how Poland is setting its way as a space nation. It describes recent developments in the Polish space programme, including the road to Poland's full membership in the European Space Agency.     

我国空域管理相关问题初探

随着我国国民经济的迅速发展和改革开放的不断深入，航空领域呈现出前所未有的发展形势，民用航空运输以每年平均10％的速度增长，通用航空的需求与日俱增，军事飞行频繁，对空域资源需求越来越大，空域管理面临的新问题日益突出。本文就我国空域资源相关问题，即如何最大限度地发挥空域资源优势，为不同空域用户提供可靠的空中交通管制服务等问题进行探讨。     

实施雷达管制的体会

2005年12月22日，我国在北京-西安-成都-昆明以东的广大空中交通管制区实施了雷达管制，这使得空中交通管制工作进入了新的时代，贵阳区域管制室也开始了划时代的雷达管制工作。实施之后，随着雷达管制工作的深入运行，一些在实施前未考虑到的问题相继暴露出来。在经过前期强化雷达管制模拟机培训后大部分管制员在实际运行过程中仍感到有不理解的问题，涉及到标准通话用语、雷达管制间隔、雷达管制和程序管制之间的间隔、雷达盲区、目视飞行与仪表飞行之间等。尤其是对间隔的掌握和通话术语的理解上存在着偏差，部分管制员在机组不作位置报时缺乏主动管制的意识，感觉到指令发的不流畅。为什么在作了大量的前期雷达管制理论准备工作和雷达管制模拟机培训后，在实际运行中还会有这样的问题，这是因为：一、雷达基本理论不是万能的。不可能解释所有问题、解决运行中的所有矛盾。     

“战术战斧”2003年将装备美军

战斧，是一个耳熟能详的名字，９０年代以来的几场局部战争使其名声大振。自１９９１年以来，美国海军平均每年要消耗１００枚战斧导弹。从海湾战争到科索沃，近千枚战斧从一艘艘美国战舰和潜艇上发射，使得战斧成为美国强权政治的急先锋，也成为对别国实施远距离精确打击的中坚力量。 但近几场局部战争同时也提出了要发展一种造价便宜、全天候作战、精确打击以及可对加固目标进行打击的新型战斧的要求。在这种背景下，战术战斧（ＴａｃＴｏｍ）应运而生。北约空袭南联盟后，美国海军根据战斧巡航导弹的作战使用，开始重新评估未来战斧巡航…     

Individual Differences in Object Localization in Virtual Environments

The present research examined the effects of disorientation on human ability to locate objects in space in a virtual environment (VE). Participants were asked to memorize the location of virtual objects, and then they were asked to indicate where the objects were located while they were inside a virtual chamber. This procedure was repeated in both eyesclosed and disoriented conditions. Subject pointing responses were used to measure memory for the relative location of objects in virtual space. This method was extended from previous research in a real-world setting. The results showed systematic individual differences in the effects of disorientation on the ability to locate objects in space. Further, the use of strategies played a role in object localization ability, but strategy use was affected by the individual differences in spatial representations used by subjects.     

航天科技集团高科技含量展品成为珠海航展亮点

拥有“神舟”、“神箭”等著名宇航品牌，曾经创造了无数辉煌业绩的航天科技集团公司．在第五届珠海航展上又给观众带来了惊喜：除了新一代运载火箭等许多在研产品模型闪亮登场外．神舟5号飞船返回舱精彩亮相，嫦娥1号卫星、环境1号C卫星等产品模型也一同展出。这些科技含量极高的产品虽然用途不同．但细心的观众不难从中看出“可持续发展”的影子，注重环境、保护生态、高效节能已成为航天科技发展的新主题。     

Inflection points in the development of energy in space

Basing his comments around a report on the Space Power Systems 1997 conference, ‘Energy and Space for Humanity’, held in Montreal, 24-28 August 1997, Richard Boudreault describes the progress made in getting the concept of power from space accepted by the terrestrial utilities. Increasing worries about the sustainability of current power sources together with deregulation of power distribution make space power more attractive. However, the high cost of access to space is a barrier, though this is starting to fall.     

影响高校德育工作的几个消极因素

本文市场经济、社会消极现象、应试教育、高等教育及德育教育自身缺陷等方面对高校德育工作的消极影响加以分析，立足现实，提出问题，与高等教育工作者，德育工作者共同探讨，以求改进完善高校德育工作。作者坚信，真正找到了问题所在，也就找到了解决问题的切入点。     

2006年世界著名宇航公司竞争卫星发射市场

世界各大宇航公司在激烈的竞争中度过了2006年。新年伊始,让我们回过头来看看这些公司在2006年卫星发射市场上的竞争情况。     

Entrapment of bacteria in fluid inclusions in laboratory-grown halite

Cells of the bacterium Pseudomonas aeruginosa, which were genetically modified to produce green fluorescent protein, were entrapped in fluid inclusions in laboratory-grown halite. The bacteria were used to inoculate NaCl-saturated aqueous solutions, which were allowed to evaporate and precipitate halite. The number, size, and distribution of fluid inclusions were highly variable, but did not appear to be affected by the presence of the bacteria. Many of the inclusions in crystals from inoculated solutions contained cells in populations ranging from two to 20. Microbial attachment to crystal surfaces was neither evident nor necessary for entrapment. Cells occurred exclusively within fluid inclusions and were not present in the crystal matrix. In both the inclusions and the hypersaline solution, the cells fluoresced and twitched, which indicates that the bacteria might have remained viable after entrapment. The fluorescence continued up to 13 months after entrapment, which indicates that little degradation of the bacteria occurred over that time interval. The entrapment, fluorescence, and preservation of cells were independent of the volume of hypersaline solution used or whether the solutions were completely evaporated prior to crystal extraction. The results of this study have a wide range of implications for the long-term survival of microorganisms in fluid inclusions and their detection through petrography. The results also demonstrate the preservation potential for microbes in hypersaline fluid inclusions, which could allow cells to survive harsh conditions of space, the deep geologic past, or burial in sedimentary basins.