基于伪光谱方法的月球软着陆轨道快速优化

为了满足探月器软着陆过程中轨道实时生成的要求,研究了伪光谱方法在月球软着陆轨道优化设计中的应用。在模型处理方面,根据月球软着陆轨道的特征和优化算法的特点,对探月器软着陆轨道状态方程进行了合理的简化和转化处理,使其更适合优化数值算法求解。在算法方面,使用伪光谱方法将软着陆轨道优化问题转化为一个约束参数优化问题,并采用乘子法处理约束条件,采用变尺度法求解处理后的参数优化问题。最后,对基于伪光谱方法的月球软着陆轨道优化进行了数值仿真计算,并用极小值原理验证了仿真所得的轨道是最优轨道。结果表明,该优化处理方法具有收敛速度快、对初始控制量不敏感、鲁棒性强等优点。     

基于修正Rodrigues参数和UKF的姿态估计算法

以修正Rodrigues参数作为姿态参数,利用无味Kalman滤波（UKF）设计了一种全姿 态估 计算法。修正Rodrigues参数在姿态估计中具有简洁高效的优点,然而,因其奇异性不能用 于全姿态运动情况。利用修正Rodrigues参数与其影子参数相互切换的方法可以避免奇异现 象的发生。UKF直接利用非线性模型而不需要线性化,适用于高精度的姿态估计。本文针对 “陀螺+矢量观测”这种典型的姿态确定模式,以修正Rodrigues参数与其影子参数相互切换 的方法描述姿态,利用UKF设计了姿态估计器。状态协方差阵在姿态参数切换时发生突变, 引起姿态估计器的滤波波动。为此,提出了在姿态参数切换时对姿态估计器进行修正的方法 。最后通过仿真验证了算法的有效性     

飞机机载综合热管理系统仿真研究

主要对飞机机载系统综合热管理系统进行稳态和动态仿真研究.建立系统各部件的数学模型,确定系统各部件的参数,并在MATLAB/sIMU LlNK平台上搭建系统仿真模块.整个系统由几个子系统构成,子系统之间以热量作为耦合计算参数,通过仿真找出各状态点温度在非设计工况下的变化规律.在系统稳态仿真过程中,主要对空气循环子系统及燃油循环子系统中各部件的进出口温度进行分析.在动态仿真过程中,系统的换热器都采用集总参数法建立其数学模型;系统中动态特性变化很快的部件采用稳态数学模型代替其动态模型,不影响其计算结果精度.在假定的飞行任务条件下,仿真、分析整个系统中各状态点温度随时间的变化规律.最后,将该系统与传统的空气循环制冷系统进行比较,并计算它们各自的代偿损失.比较表明,综合热管理系统的代偿损失比传统的空气制冷循环系统有很大减少.     

四元数在伴随卫星姿态控制中的应用

针对传统的欧拉角方法不适用于航天器大幅度姿态机动运动的数值仿真。研究了用四元 空间站伴随卫星的姿态控制问题。介绍了空间站伴随卫星的概念及任务;根据航天器动力学方程,利用李雅普诺夫直接法推导出用四元数表示的空间站伴随卫星姿态控制律,并对该控制律进行了仿真计算,仿真结果表明,所推导的控制律能对空间站伴随卫星进行准确、快速的姿态控制。     

基于能量原理的直升机系留载荷计算

针对直升机系留系统,基于虚功原理推导了机体刚体位移的方程组。应用Newton-Raphson迭代法可求解机体在外载作用下的刚体位移,从而求得系留索和系留接头的载荷。与有限元方法相比,此方法便于处理索具的预紧力和起落架的初始压缩,计算精度也符合工程应用的要求。     

基于BCI的生物信息提取算法设计与研究

本文介绍了脑机交互技术的基本概念和研究现状,在对脑电波信号进行研究的基础上,使用ThinkGear脑电模块提取脑电信号,并选取注意力和平静度两个信号进行训练,实现对外部设备的控制。     

航天发射任务关键质量控制点和强制检验点研究与实践

发射场作为航天发射任务质量管控的最后一道关口,面对常态化、高密度的任务形势,探索质量管理理论和方法深化应用,创新融合质量控制方法,提高发射场质量管理水平,凸显关键。文章结合发射场实际情况,围绕航天发射任务关键质量控制点和强制检验点的探索与实践,采用PDCA （策划—实施—检查—改进）循环原理和过程方法,提出“关键质量控制点和强制检验点”的概念与内涵,设计管理流程和明细表,明确设置原则、设置方法和各个流程的管理要求。     

空间电动力绳系的磁弹性屈曲分析

电动力绳系具有强非线性且运动过程中存在复杂的多场耦合,其磁弹性屈曲问题一直是研究的热点.基于Kirchhoff方程,利用弹性杆模型建立了电动力绳系动力学方程.研究了空间地磁场环境对电动力绳系的影响,分别对电动力绳系的静态和动态稳定性进行深入分析,给出了系统出现分岔的磁场强度临界值.结果表明,随着系统相对角速度的增加,使系统发生分岔的磁场强度临界值逐渐减小.该磁场强度临界值可为电动力绳系电流及其他参数设计提供参考.     

机翼可以三维改变的变形飞机

随着一些具有突破性的航空技术日趋成熟和军事航空未来发展的需要,美国国防部预研局(DARPA)和国防合同商开始复苏一些过去由于在技术上难以实施而被放弃的“构思新奇”的飞行器研制,如可变外形飞机,超声速斜机翼飞机,超大型的重于空气的浮力一升力混合运输机等,并把它们列为优先开发的项目。在这些项目中,有的已经进入了方案认证和可行性研究阶段,有的则向新的飞行验证机方向发展。除了本文介绍的几个项目外,美国其他可能被复苏的项目还有,波音公司的A160“蜂鸟”远程无人直升机和 X-50“蜻蜓”前翼一旋翼/机翼垂直起降验证机洛克希德·马丁公司的“鸬鹚”潜射和回收多用途无人飞行器和“隼”超声速巡航飞行器,以及沃特公司的“翠鸟”海上无人机等。这些项目的每一个都围绕着一个独立的“奇异”概念,而且其中许多设计已经打破了固定翼飞机、直升机、飞艇、无人机或巡航导弹飞行器的传统概念,出现了兼有多种飞行方式或多种功能的混合飞行器。只要获得可行性和使用性验证,就可以直接转换为一种飞行器的设计。但是它们都还要面临艰巨的技术和使用的挑战,每一个项目还不能保证都能发展成为一种可用的飞行器。     

日本研制出弹性陶瓷

日本科学家凯姆领导的研究小组研制出一种能随意拉伸的弹性陶瓷材料 ,拉伸后长度可比原来增加 10倍以上。陶瓷是一种在人类生活中用途极为广泛的材料 ,小到咖啡杯 ,大到飞机零件 ,它具有重量轻、用途广的特点 ,美中不足的是极易破碎。长期以来 ,科学家们一直希望能够研制出延展性更好的陶瓷材料。现在 ,日本国家材料科学研究所的凯姆研究小组宣布 ,他们已成功地解决了这一问题 ,研制出一种具有弹性的陶瓷材料 ,它不仅能随意拉伸 ,还不容易被打碎。研究人员称 ,由于普通陶瓷是由大颗粒原料组成的 ,所以易碎 ,而新的弹性陶瓷的原料颗粒比灰尘…