基于多目标进化算法的导弹鲁棒姿控系统设计研究

实际中在进行弹性导弹的姿控系统设计时，控制器参数的调试比较困难。现把弹性导弹的姿控系统设计问题转化为受限多目标优化问题，然后通过多目标进化算法（MOEA）NSGA-11进行求解。通过在某特征点的控制器设计实例表明，该设计方法使用灵活，在最后计算所得的非劣最优解集中能够得到满意的控制器参数。     

模式切换混合系统的建模与仿真

本文分析了模式切换系统的特点，介绍了一种用于描述该类系统的数学模型，提出了模型的面向对象表达，并应用于飞船在轨姿态控制的建模与仿真中。     

大气层外拦截器单轴定向姿态控制律

针对单轴定向大气层外拦截器设计了一种姿态控制律。拦截器简化为轴对称刚体,利用安装在弹体尾部的“＋”形组合六喷嘴发动机提供控制力矩。由于姿控系统难以同时进行偏航和滚动控制,根据拦截器单轴定向体坐标系不唯一的特点,通过合理选择目标坐标系实现了偏航和滚动通道的分时控制。设计了姿控发动机开关控制律．分析了系统在控制律作用下的稳定性并进行了仿真验证。     

空间碎片环境与碰撞预警仿真系统设计

在轨编目航天器数目已超过了9000,为了保证航天任务的顺利完成,必须对可能威胁到任务轨道的空间目标进行分析,文章首先对两行轨道根数和SGP4／SDP4轨道预报模型进行了分析,在此基础上建立了空间目标数据库及空间碎片环境与碰撞预警仿真和数据可视化系统。     

大气层外拦截弹中段制导研究

大气层外拦截弹中制导的终端约束是拦截弹处于零控拦截流形上。针对目标与拦截弹引力加速度差的几种简化模型,推导了相应的零控拦截流形表达式,并进行了定量的精度分析。在此基础上,针对耗尽关机的固体燃料发动机,设计了基于剩余速度增量的制导律。通过构造虚拟剩余速度增量映射避免了剩余速度增量带来的计算奇异,并提高了制导精度对装药燃速偏差的鲁棒性。仿真表明,采用该制导律推力方向平稳,制导精度与相应的零控拦截流形精度相当且鲁棒性好。     

天基低轨空间监视雷达密集短弧观测数据的定轨应用研究

当天基雷达采用多波束扫描时,每次与空间目标交会可获取类似跟踪的观测数据。本文讨论了这些密集短弧观测数据在目标轨道改进中的应用。在没有测量时,采用矩阵Ricatti方程计算状态误差;引入观测数据时,比较了EKF和UKF两种滤波算法的轨道改进效果。仿真表明,UKF的收敛速度优于EKF;天基短弧观测数据可以很好地抑制误差发散,满足监视任务需求。     

双星定向方法及试验研究

基于北斗双星定位系统对双星定向技术进行了深入研究.建立了详细的观测误差模型,该模型考虑了接收机钟差对整周模糊度求解和定向结果的影响,并用旋转基线法实现了整周模糊度求解.完成了双星定向试验,试验结果表明,当基线长度为0.827 m时,采用100秒的观测数据,双星定向精度优于0.03°.从而证明北斗双星定位系统具有快速、高精度定向的能力.     

模式切换混合系统的建模与仿真

本文分析了模式切换系统的特点,介绍了一种用于描述该类系统的数学模型,提出了模型的面向对象表达,并应用于飞船在轨姿态控制的建模与仿真中。     

挠性卫星LQR控制的鲁棒性

带有挠性附件的卫星,其姿态控制系统存在剩余模态和参数不确定性摄动。LQR(Linear Quadratic Regulator)控制在系统参数不匹配时将使控制系统的性能变差,甚至不稳定。应用奇异值分解法对系统进行鲁棒稳定性检验可以判定挠性卫星的剩余模态和参数不确定性摄动对稳定性的影响。     

大气层内动能拦截器的脱靶量分析

动能拦截器以直接碰撞的方式攻击目标，与传统导弹相比，其零脱靶需求对导弹提出了更为严格的要求。从分析影响脱靶量的各因素入手，应用理论推导和数字仿真的方法，分析了要实现零脱靶量拦截，导弹各系统需满足的一些条件。所得结论具有一定的工程应用价值。