运载火箭飞行测量数据奇异点检测和降噪处理的小波方法

以提高火箭飞行测量数据处理精度为主要目的,结合弹道处理的实际,将小波理论运用于火箭弹道测量数据的分析。首先,在对信号奇异性、小波方法检测信号奇异点原理探讨的基础上,通过对火箭飞行外弹道测量数据奇异性的分析,确定了用于火箭飞行数据奇异点检测的小波函数的选取原则,提出了对跟踪测量数据奇异性点准确定位和分析其奇异性类型的方法;其次,为提高处理火箭飞行弹道的光滑度,深入探讨了弹道测量数据的小波消噪方法,结合雷达跟踪测量数据的实际分析和处理情况,就数据是否处于火箭在级间分离段提出了不同的处理方法。该算法原理简捷,计算复杂度较低,易实现。最后,通过对某试测的两个测量站雷达弹道测量数据的分析处理,论证了上述方法的正确性,取得了明显的效果。     

基于小波分解和HHT变换的运载火箭截面动载荷识别

运载火箭截面动载荷难以直接测量,利用飞行过载、低频振动等遥测数据进行反向辨识是一种有效方法。针对在火箭低频模态较为密集时小波分解和HHT变换存在的频率混叠和模态混叠等问题,提出一种结合小波分解和HHT变换的识别方法。首先根据运载火箭模态计算结果,利用小波分解将振动信号分解到火箭低阶振动的频率范围;然后利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对小波分解后信号进行经验模态分解,通过希尔伯特变换计算每个分量的瞬时频率,对某一阶箭体振动,考虑一定频率偏差,将在此阶火箭固有频率附近的分量进行叠加,得到火箭在不同阶模态下的振动;最后利用模态叠加原理得到箭体各截面动载荷。对遥测数据进行了动载荷识别,识别结果约为设计值的30%,具有重要的工程应用价值。     

运载火箭飞行控制软件的多任务设计方法

为适应新一代运载火箭电气设备数字化、智能化的发展,提出了基于嵌入式实时操作系统的飞行控制软件多任务设计方法。设计了飞行控制、数据管理、精确关机等任务,根据实时性要求设置了相应任务的优先级;设计了飞行控制任务在三冗余处理器中一致性运算的机制;提出了控制周期内多任务共用临界资源的约束性要求作为冗余同步运行的余量指标。本文设计的多任务已在新一代中型运载火箭飞行试验中得到验证。     

基于形态学的小波变换图像去噪方法研究

数学形态学和小波变换在信号处理领域应用广泛,论文提出基于数学形态学的小波自适应算法进行图像去噪处理,通过实验证明该算法不仅可以对图像进行有效的去噪处理,而且能很好地保留原图像的细节特征,避免了常规算法的缺点,效果良好。     

一种运载火箭时变结构模态参数辨识的确定性演化方法

针对运载火箭的时变结构模态参数辨识问题进行研究,基于时变自回归滑动平均(TARMA)模型,提出一种时变结构模态参数辨识的确定性演化方法。该方法利用小波基函数的良好局部函数拟合能力,将墨西哥帽小波函数作为TARMA模型时变系数的空间基底,构建了基于小波函数的泛函序列时变自回归滑动平均(FS-TARMA)模型,并发展了两步最小二乘估计方法,实现了时变系数的解耦估计。通过有限单元法,建立了阿里安V号芯级运载火箭时变有限元模型,对所提辨识方法进行了验证,结果表明:墨西哥帽小波基FS-TARMA方法能够有效地辨识系统的时变模态参数;与传统傅里叶基FS-TARMA方法相比,具有更好的辨识精度,并且能够准确地反映出模态局部细节特征。     

小波分析及其在快速算法上的应用

小波分析是近年来国际科技界高度关注的前沿领域，是继傅立叶分析方法之后的重大突破。小波变换和小波分析是分解与重构函数或信号的新的数学工具，通过不断改变尺度将函数的奇点、信号的突变或图象的细节，逐级放大后呈现在研究者面前，犹如一台高性能的“数学”显微镜能够看清切片的细部特征结构。小波分析的应用领域十分广泛，包括数学领域本身的许多学科、信号分析、图象处理、量子力学、电子对抗、计算机识别、地震勘探数据处理、音乐与语言人工合成、计算机图形及众多非线性学科等。因此，近十几年来，小波分析成为众多领域的研究热点。     

大气密度对运载火箭飞行的qαmax精度影响及建模分析

基于运载火箭是在真实大气密度中飞行,本文以2017年8月1日-2019年7月31日高垂直分辨率探空资料为例,分析参考大气密度与真实大气密度、以及对应的qαmax之间差异特征,最后建立订正模型,研究结果表明:1)密度偏差、相对偏差随高度变化特征与季节有关,有较明显的年内变化特征;2)qαmax偏差随时间呈现\"M\"字型变化...     

运载火箭飞行载荷联合优化控制技术

为了解决基于模块化研制的运载火箭其飞行剖面载荷与承载能力不匹配而导致发射概率过低的问题,提出一种基于弹道风修、发动机节流、主动减载、横向动载荷精细化四项减载技术的飞行载荷联合优化控制技术。以箭体承载能力为约束,提高发射概率为目标,多种载荷控制技术联合为手段对运载火箭进行逆向设计,可以有效提高模块化研制火箭的发射概率。以长征八号运载火箭首飞为例,该技术成功将发射概率由研制初期的33%提高到83%。     

运载火箭显式制导方法研究

本文引入标准等效椭圆轨道的概念,利用D矩阵变换,简化了状态方程。然后分别研究了轨道平面内和轨道平面外的迭代制导问题,给出迭代制导的解析表达式,这种方法可用于大型运载火箭的制导。     

运载火箭新一代测量系统发展设想与关键技术分析

回顾了我国运载火箭测量系统的发展历程,以设计要素为依据,对运载火箭测量系统的发展进行了划代;在当今航天发展的新形势、新要求下,提出以\"集成化、网络化、无缆化、高速化、智能化\"为主要特征的新一代测量系统功能设想,并重点对关键技术的实现进行详细阐述。     

某运载火箭三级贮箱滑行段热分析计算

为保证某火箭三级发动机二次启动的可靠性，在分析滑行段热环境的基础上，用I-DEAS TMG软件时三级贮箱内增压气体、推进剂、固壁进行气液固三相耦合热分析。建立了简化的有限元模型，并综合考虑高温喷管延伸裙、空间外热流、三级底部各部件的遮挡等因素，计算了滑行段期间不同太阳入射角工况下的温度变化。计算和分析结果表明，高温喷管的辐射是影响三级底部热环境的主要因素。该运载火箭三级各部位温度变化能满足发动机二次启动的要求。     

基于hp自适应伪谱法的固体运载火箭轨迹优化

多级固体运载火箭轨迹优化是一个多阶段多约束的最优控制问题。hp自适应伪谱法融合了有限元法和全局伪谱法的思想,采用双层优化策略对细化单元数和插值基函数的阶次进行自适应调节以满足精度和快速性要求。对基于hp自适应伪谱法的多级固体运载火箭主动段轨迹优化问题进行了数值计算,结果表明该优化方法能够很好的满足过程约束和终端入轨条件,具有收敛速度快、对初值不敏感等优点,有一定的工程应用价值。     

基于卫星图像的CDF9/7提升小波变换硬件实现

研究JPEG2000标准中CDF9/7提升小波的硬件实现问题,提出一种适合大尺寸卫星图像实时处理的FP GA设计,并对其进行仿真验证。该设计使用VHDL语言进行描述,并以XiLinxVirtexII系列中的xc2v1000-4bg575器件 为基础,在ise6.1下完成综合,用Modelsim5.8进行后仿真。综合器件最高工作时钟110MHz。分析表明,该设计在功耗 和资源敏感的场合具有优势。     

运载火箭复杂容错控制系统可靠性分析

在典型可靠性分析模型及理论基础上,建立了运载火箭复杂容错控制系统可靠性分析模型,提出了行之有效的可靠性建模方法,并进行了算例分析.结果表明,该方法能够为复杂容错控制系统可靠性评估、确定合理的系统组成以及方案优化提供良好的支撑,可在控制系统工程设计中推广应用.     

基于小波零树的图像压缩算法的硬件实现

从下一世纪起,图像传送将会逐渐采用符合MPEG-4 标准[8]的压缩技术。基于小波变换的图像压缩/解压缩算法[1～3]是MPEG-4 标准中视频静态背景图像压缩所推荐的算法。本文简介基于小波变换的图像压缩/解压缩算法的原理、硬件实现的方法和步骤以及硬件实现的性能指标,以推动先进的EDA工具的使用,并探索现代复杂高速算法的硬线逻辑电路系统的设计技术和方法,为设计具有自己知识产权的专用集成电路作必要的准备     

捆绑型火箭助推段扭转与纵向振动耦合的分析

捆绑型运载火箭助推段普遍存在着扭转抖动现象 ,这里分析了造成捆绑火箭助推段扭转抖动的原因 ,提出了进一步研究的方向     

固体运载器在航天领域的地位及作用

结合我国固体发动机的实际水平，讨论了发展上型固体运载器的现实性，可行性以及可达到的运载能力，并根据当前世界空间技术发展动态，简述了固体技术在我国航天领域的地位及作用。     

某系列运载火箭多射向发射姿态控制方案研究

介绍了某系列运载火箭实现多射向发射的几种方案 ,比较了它们的优缺点。重点对转动平台和由箭载计算机实现的两种方案从姿态控制系统角度进行了阐述     

载人登月运载火箭总体方案研究

介绍了国外重型运载火箭方案技术特点和性能,对我国新一代运载火箭发动机研制给出了以两级半构型为重型运载首选、120,400t推力吨位可满足我国未来运载火箭一级动力需求、100t级真空推力氢氧发动机是我国重型运载较佳选择,以及箭体直径最大7～8m为宜的建议。针对我国的载人登月任务,提出了重型运载的四条发展路线,优选了一型运载火箭并进行了细化设计。     

光纤通道在火箭控制系统中的应用

提出了光纤通道在火箭控制系统中的应用设想。首先介绍了光纤通道点对点结构、仲裁环形结构、交换结构在火箭控制系统的应用,然后针对目前火箭控制系统的特点,提出了一种光纤通道和其他航天数字总线混合的拓扑结构形式。这种形式可以适应火箭控制系统不同级段不同速率的要求,也可以满足目前总线系统过渡的需要。