对于动态目标的航天器鲁棒PD+快速跟踪控制方法

摘要：针对卫星对于空间动态目标快速、稳定地跟踪、控制目标，同时考虑平台模型的不确定性、外部随机干扰、系统控制力矩与角速度约束等因素，设计PD+控制器实现对于动态目标的快速、稳定跟踪；在经典PD控制器的基础上设计控制添加项使得系统能够按照既定轨迹运动；采用变结构的手段实现系统收敛速度的提升；合理设计Lyapunov函数的结构，引出角速度、四元数的耦合项对V函数进行改良，简化系统稳定性证明与分析的过程；讨论系统最极端情形，通过对V函数上下界的讨论分析系统该情形下的稳定性；最后通过数值仿真验证所提出算法的有效性与优越性.     

某类型镁合金支架铸造工艺设计改进研究

针对某类型镁合金支架铸件存在的疏松缺陷进行浇冒系统改进研究,结合生产实践分析缺陷存在的原因,论述浇冒系统改进对去除缺陷的可行性,并通过生产试验探索关键工艺参数。     

微米级微波测距系统时延稳定性的测试研究

微米级微波测距系统是低低卫-卫跟踪重力探测卫星的核心载荷,是反演地球重力场的主要数据来源,星间距离变化的测量精度达微米量级,对系统有源组件的时延稳定性要求非常高,搭建了时延稳定性测试系统,对有源组件进行时延稳定性地面测试验证,得到微米级微波系统有源组件的时延稳定性系数为19.02μm/K,结合无源组件的时延稳定系数及卫星轨道的温度环境,证明轨道谐波误差满足设计要求,微米级微波测距系统的距离变化测量精度满足研制需求.     

星座时频测量技术研究

在卫星导航定位、天基无源定位等航天器系统构建中,需要星座具有统一的时间频率 系统,即卫星间实现时间与频率同步。在分析系统对星间时间与频率同步需求的基础上 ,提出了在星间建立双向单程测距链路,利用伪码测量获取的星间伪距、载波测相获取的星 间伪距变化率联合处理出时差、频差的算法,克服了一般双向比对方法中需要不断调整星间 时差的不足,工程实现星间时差测量标准不确定度可优于1 ns,星间基准频差测量标准不确 定度可优于1×10 -11 。
     

基于施密特触发器的相对时延校准电路

为了同步导航设备播发的多路秒脉冲，需对多路秒脉冲进行相对时延校准。文章将秒脉冲由方波转换为梯形波，输入至施密特触发器，通过控制施密特触发器的判决阈值电压，便可改变秒脉冲的相对时延。使用方波信号控制差分恒流源器件对电容进行充电，电容两端的压差为方波转换的梯形波。利用减法电路将压差提取出来并进行放大；利用加法电路为压差信号增加直流偏置，直流偏置等于施密特触发器的供电电压的1/2。将秒脉冲信号输入到该电路，可以通过改变电阻来控制方波信号的相对时延，从而降低各秒脉冲接收设备的相对同步误差，提高测量精度。通过电路设计和仿真验证两路信号30ns的相对时延校正，仿真结果显示误差优于50ps。     

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。     

基于加权最小二乘的星间数据高精度压缩算法

星间双单程测距技术（DOWR）是保证KBR测量精度最主要的手段。KBR星间原始相位测量量作为DOWR的输入数据，其精度对实现星间微米级测距具有重要意义。重力卫星将星上原始相位测量数据下传至地面，在地面进行测距、测速解算。为了解决卫星星地数据传输量大和数传带宽受限的矛盾，并确保下传至地面的原始测量数据精度不损失，文章提出利用分段加权叠加最小二乘拟合算法，对星上测量信息进行拟合压缩下传的方法；并利用该方法，对研发的KBR地面试验系统中实测的相位信息进行分析，结果表明，文中提出的算法压缩比为15.6∶1，压缩精度对测距的影响小于0.01μm量级，对测速的影响小于0.01μm/s量级，该量级的误差对于整个系统微米级测距的影响可忽略。研究成果对我国重力探测卫星KBR系统实现高精度的数据压缩及星地间大数据量的压缩传输具有重要意义。     

北斗全球报文通信系统接入能力分析与研究

北斗全球报文通信系统全面提升了短报文通信的服务能力，服务区域从亚太地区扩展到了全球，具备为用户提供一定频度的单向位置报告服务和一定频度的端到端双向报文通信能力。北斗全球报文通信系统采用多用户随遇接入的方式，具备在卫星上处理多用户接入的能力。多用户采用随机竞争的方式向报文通信系统星载接收机发出请求，实现通信功能。随着用户接入数量的增加，多用户对目标用户形成的多址干扰不容忽视。分析多址干扰的形成原因，通过频谱分离系数分析多址干扰对目标用户接入报文通信系统的载噪比的影响，并对不同用户功率与多普勒偏差条件下的多址影响进行评估。然后，搭建报文通信系统仿真平台，仿真分析报文通信系统的接入能力。最后，为了增强报文通信系统的接入能力，对后续报文通信系统的设计提出改进的建议。