模糊神经Petri网及在武器装备效能评估中应用

将模糊Petri与神经网络理论相结合,提出了一种关于武器装备效能评估的模糊神经Petri网模型。将模糊逻辑规则应用到专家评判中得到模糊Petri网,并在此基础上将人工神经网络引入到模糊Petri中,从而提高了系统的学习能力以及对外界环境的自适应能力。仿真结果表明该模型是可行和有效的。     

卫星自主故障诊断专家系统中知识库的设计

针对星栽计算机的计算资源和存储资源的特点,提出了一种卫星自主故障诊断专家系统中知识库的设计方案.该知识库采用故障Petri网模型表示知识,用库所表示部件或系统的状态,变迁表示故障的繁衍和传播.为了保证知识的一致与正确,还提出了知识库各种冗余规则的校验算法.采用C/C++语言和面向对象的方法实现了该知识库,实际测试表明,能够满足卫星自主故障诊断专家系统对知识库的需求.     

基于Petri网的交通运输网络最短路径算法

首先阐述了Petri网的基本原理,在此基础上利用"Petri"网仿真器"建立交通运输网络模型,通过具有并发机制的编程语言来实现求交通运输网络最短路径的基本算法,然后针对该基本算法存在的缺陷,在假设前提下,提出了改进的仿真算法.     

基于改进OOPN的系统工作模式分析方法

针对空间有效载荷系统工作模式的复杂性问题,在研究其动态行为和运行特征的基础上给出了一种基于改进的面向对象Petri网(IOOPN,Improved Obiect Oriented Petri Net)的系统工作模式分析方法.该方法集合了Petri网和面向对象的优点;在面向对象Petri网模型中引入了对象间的行为约束关系;并根据约束关系实现了基于最小序列组的系统工作模式分析算法.最后,将该方法应用于某资源卫星有效载荷系统中,实践结果表明该方法满足对有效载荷系统工作模式的分析、仿真和验证的要求,为有效载荷系统的总体设计和集成测试提供了重要的参考.     

软件定义航天器系统架构设计

软件定义技术的高速发展有望引发航天产业新一轮的技术革新。文章分析了未来航天器发展的总体趋势和软件定义航天器的发展现状;针对未来航天器灵活、自主和快速的发展需求,提出了一种软件定义航天器系统架构,其具有设计分层化、接口规范化、硬件通用化、功能软件化和资源虚拟化等技术特征。相比以往的航天器系统架构,它将软件定义扩展至整个航天器,并充分考虑了航天器的固有特征。文章分析了该架构对未来航天器发展需求的满足情况,梳理了开放架构与规范、器载操作系统、器载超算平台和安全机制4项关键技术,并提出进一步细化系统架构、形成标准规范的发展建议。     

基于DSPN的航天器系统级可测试性指标确定方法

为确定航天器系统级可测试性设计的指标要求,对一种基于确定与随机Petri网(Deterministic and Stochastic Petri Net,DSPN)模型的可测试性指标确定方法进行了研究。通过对航天器系统测试过程的DSPN建模,建立起系统级可测试性设计指标与其约束的联系,并利用求解模型同构的马尔科夫链来确定上述关系,文章同时给出了建模设计实例,进行了指标分析和验证。     

分离模块航天器综合评估方法研究

以分离模块航天器概念设计阶段的方案评估分析为目标,提出一种基于数学建模和蒙特卡洛模拟的定量化评估分析方法框架。首先,定义了分离模块航天器生命周期状态及其转移过程,建立了状态转移概率矩阵,将生命周期不确定风险因素在状态转移过程中加以考虑;进而,基于系统状态模型建立了分离模块航天器生命周期成本和净收益计算模型;然后,以生命周期成本和净收益的均值和标准差作为评价指标,提出了基于蒙特卡洛模拟的综合评估仿真分析方法;最后,采用典型设计案例进行了分析与验证。     

基于Petri网的交通运输网络最短路径算法

首先阐述了Petri网的基本原理,在此基础上利用"Petri网仿真器"建立交通运输网络模型,通过具有并发机制的编程语言来实现求交通运输网络最短路径的基本算法,然后针对该基本算法存在的缺陷,在假设前提下,提出了改进的仿真算法。     

基于Petri网的网络化制造过程建模

文章简述了Petri网的基本概念;着重论述了运用Petri网建立制造过程模型的自底向上的方法和模型性能的分析方法;在此基础上,建立了某企业联盟网络化制造过程的Petri网模型,并对其中零件1的生产加工子过程进行了模型性能分析,如可达性、活性、有界性、安全性等。     

Petri网在机器人足球系统中的应用

足球机器人系统是一种典型的离散事件动态系统,很难用传统的数学模型表达式来表达。Petri网是一种系统描述和分析工具,由于它本身具有的某些优势,使得它在足球机器人系统中的应用越来越广。论文提出了应用Petri网对该系统建模的方法,利用该方法在对机器人足球比赛充分研究的基础上,建立了其Petri网模型,并通过适当的分析方法对其合理性进行了分析。该建模分析方法不仅适用于足球机器人系统,而且适用于其它离散事件动态系统。     

航天控制系统潜在分析技术应用研究

潜在分析技术是提高控制系统安全性与可靠性的一项重要的分析工具,它对查询运载火箭或导弹控制系统潜在问题与设计缺陷,保证系统安全性与可靠性具有非常重要的意义. 通过对国外潜在分析技术进行比较研究和对国内航天控制系统潜在分析技术的现状进行分析,得出重要结论:在航天领域应开发适合中国国情的人工智能计算机潜在分析技术,以保证火箭或导弹的安全性和可靠性.     

软件潜在分析技术及其应用

软件潜在分析技术的概念及方法在文中作了讨论．对此技术在航天软件中开展和应用前景及具体实施方法作了分析和介绍。     

基于神经网络的潜在通路分析

针对传统潜在通路分析过程复杂、劳动量大的缺陷，提出了基于神经网络的潜在通路分析。神经网络的输入为系统元件的定性状态组合，输出为预测实现功能组合。利用元件与设计功能之间的关系，形成神经网络训练样本。经过训练后，神经网络预测所有元件状态组合实现的功能，然后通过与设计功能的比较，确定电路的潜在通路。经仿真验证，此方法进行潜在通路分析时的正确率达到了92％，而且分析的工作量比较小。     

WL_Net在导弹飞行控制软件安全性分析中的应用

提出了应用工作流逻辑网(WL_Net)进行软件安全性分析的新方法。介绍了运用WL_Net对导弹飞行控制软件进行安全性分析的步骤并分析了其优缺点和未来的发展方向。首先,综合考虑可能引起危险和风险的条件和环境构建WL_Net结构模型;然后使用可达树或关联矩阵对模型的合理性以及危险或风险出现的可能性进行分析,以确定该飞行控制软件是否安全。WL_Net能较好的完成对系统的建模和对软件安全性的分析,从一定程度上解决模型可读性和网结构爆炸的问题。     

潜在通路存在的判定方法研究

为判断给定系统是否存在潜在通路,研究了潜在通路存在的判定方法.用图论模型对电路建模,利用图论的邻接矩阵找到在某一开关组合状态下电源到地的所有路径,通过路径和功能之间的一一对应关系确定电路实现的功能数.提出了一种求短路屏蔽路径数算法,可以求得短路屏蔽的功能数.通过比较在某一开关状态下的设计功能数和实现的功能数,确定是否存在潜在通路以及潜在通路存在数目.仿真实例验证了方法的有效性.     

Novel reaction control techniques for redundant space manipulators: Theory and simulated microgravity tests

This paper presents two novel redundancy resolution schemes aimed at locally minimizing the reaction torque transferred to the spacecraft during manipulator manoeuvres. The subject is of particular interest in space robotics because reduced reactions result in reduced energy consumption and longer operating life of the attitude control system. The first presented solution is based on a weighted Jacobian pseudoinverse and is derived by using Lagrangian multipliers. The weight matrix is defined by means of the inertia matrix which appears in the spacecraft reaction torque dynamics. The second one is based on a least squares formulation of the minimization problem. In this formulation the linearity of the forward kinematics and of the reaction torque dynamics equations with respect to the joint accelerations is used. A closed-form solution is derived for both the presented methods, and their equivalence is proven analytically. Moreover, the proposed solutions, which are suitable for real-time implementation, are extended in order to take into account the physical limits of the manipulator joints directly inside the solution algorithms. A software simulator has been developed in order to simulate the performance of the presented solutions for the selected test cases. The proposed solutions have then been experimentally tested using a 3D free-flying robot previously tested in an ESA parabolic flight campaign. In the test campaign the 3D robot has been converted in a 2D robot thanks to its modularity in order to perform planar tests, in which the microgravity environment can be simulated without time constraints. Air-bearings are used to sustain the links weight, and a dynamometer is used to measure the reaction torque. The experimental validation of the presented inverse kinematics solutions, with an insight on the effect of joint flexibility on their performance, has been carried out, and the experimental results confirmed the good performance of the proposed methods. In particular, two test cases have been analyzed in order to validate and evaluate the performance of both the unconstrained solution and the solution which takes into account the robot physical limits.     

带挠性附件卫星的模型化及截断

本文给出了具有中心刚体和P个挠性附件的空间飞行器姿态动力学方程式,并用约束和非约束两种模态展开,得到时域求解的状态方程式和频域中的增广姿态角对控制力矩的逆传递函数阵。推导中考虑了挠性附件对中心刚体的相对运动。本文还给出了两种模态恒等式,其中之一可用来做控制系统分析时截断高阶方程式的截断准则。     

美国空间态势感知系统发展现状及趋势分析

空间态势感知(SSA)是航天电子对抗的重点内容之一,SSA项目的研发已引起极大的关注.简要介绍了美国<2020年空军条令>中有关SSA的规划,重点讨论美国在研的几种SSA系统现状,明确了其未来的SSA是响应型.最后,分析了未来的响应型SSA.     

事件触发机制下多导弹固定时间编队控制

针对领-从弹编队结构中从弹对领弹的固定时间协同跟踪控制问题，同时为了节省通信带宽和弹载计算资源，基于多智能体一致性理论，给出了有向拓扑下基于事件触发机制的固定时间编队控制算法。用微分几何法将导弹运动模型精确线性化，为其设计固定时间编队控制协议，保证具有较大飞行速度的导弹编队在较短的时间内收敛到稳定的队形。在此基础上，引入事件触发机制，克服有向拓扑下Laplacian矩阵的不对称性和事件触发通信引入的误差项对系统稳定性带来的影响；为从弹设计了基于自身状态误差的事件触发函数，当状态误差满足所设定的阈值时，从弹在通信网络中更新并传递自身的采样信息，有效减少了弹载资源的占用率。利用代数图论、矩阵理论和Lyapunov稳定理论证明了编队控制系统的稳定性。数值仿真结果校验了算法的有效性和稳定性分析的正确性，适用于导弹编队的总体设计。     

模糊Petri网在航天发射系统故障诊断中的应用研究

航天发射系统结构复杂,各分系统相互耦合,且故障传播模式多样化,故障特征和故障模式之间存在着模糊关系.因此,本文提出利用模糊Petri网对航天发射系统进行故障诊断,并给出了基于模糊Petri网的故障传播模式模型及反正向结合的推理算法.反向推理用于故障诊断,以选择检测路径,有效地找到发生某一故障的原因及其传播路径;正向推理用于计算该故障发生的真实度.文中以某运载火箭控制系统漏电故障诊断为例,说明了该模型直观、表达能力强的优点,同时表明了算法的适用性和有效性.