Multiple model Kalman filter for attitude determination of precision pointing spacecraft

This paper proposes a novel multiple model estimator for the satellite attitude determination system composed of gyroscopes and star sensors. The main objective is to calibrate the low frequency error of the star sensor and improve the attitude determination accuracy. In the proposed approach, first, the specific frequencies of the low frequency error is extracted according to the frequency spectrum of the estimate of the gyroscope drift obtained from a standard Kalman filter; then, a bank of Kalman filters based on multiple models is implemented to identify the amplitudes of the error signals with the specific frequencies, such that a reference model is obtained to compensate for the effects of the low frequency error. Simulation results indicate that the proposed approach outperforms the existing calibration approach based on the state augmentation technique.     

IEEE1394总线接口设计

IEEE1394总线是一种应用广泛的高速实时传输总线。文章给出了一种基于TSB12LV32和TSB41AB3的IEEE1394总线接口设计方案,并对接口连接进行了详细阐述。使用DSP搭配FPGA构建事务层,与链路层、物理层一起构成完整的IEEE1394通信链路。该方案可以实现链路层和物理层的无缝链接,并且异步事务和等时...     

航天器机械臂柔性力控辅助装配方法

文章从装配的实际需求出发,提出一种航天器机械臂柔性力控辅助装配方法:通过在机械臂末端法兰与负载之间安装的六维力传感器感知作用力与力矩信息,人手直接作用于机械臂末端的负载,系统通过负载的重力补偿算法获得人手作用的力与力矩信息,而后以力/力矩信息作为输入来控制机械臂进行移动或转动,使负载柔性跟随人手运动。文章给出了装配方法的详细设计方案与相关算法,并进行了初步试验验证。试验表明,该装配方法可以有效提高在航天器狭小空间内进行大重量工件安装的效率,且安全可靠。     

Lumped element modelling of synthetic jet actuators

In this paper, a lumped element model of synthetic jet actuator is presented and used to predict the temporal variation of the jet velocity. Unlike the previous model reported in the literature, in this model the mechanical movement of the diaphragm is decoupled from the fluid phenomenon in the actuator cavity to allow the modelling of fluid mechanics aspect of the actuator to be investigated and validated separately. Furthermore, the “minor losses” occurring at the orifice exit is included and linked to the jet exit velocity profile. The results from this model are validated using the existing experimental data and CFD simulations. It is found that this model is capable of predicting the temporal variation of synthetic jets both in phase and magnitude when the actuator is operating away from the Helmholtz resonance frequency. Although the model fails to predict the correct phase information at the Helmholtz resonance frequency, it can still produce the jet peak velocity that is in good agreement with the experimental data. The lumped element model presented in this paper can be used to provide a reliable prediction of the jet peak velocity needed in the initial design of synthetic jet actuators for practical applications.     

多控制面机翼阵风减缓主动控制与风洞试验验证

针对某大展弦比多控制面弹性机翼风洞模型,分别从频域和时域进行阵风响应分析和阵风响应减缓控制律设计.采用经典控制理论设计控制律,通过操纵位于0.6和0.8翼展处的内外侧控制面减小由正弦阵风引起的翼尖加速度(WTA).低频段的阵风减缓的数值分析与风洞试验结果均表明:多控制面的阵风减缓效果优于单控制面.当来流速度为14 m/s时,针对频率为2～5 Hz的阵风,采用多控制面得到的WTA减小10%～24%;当来流速度在8～16 m/s时,针对频率为2 Hz的正弦阵风,闭环状态下的翼尖加速度减小10%～40%;结构有限元模型与真实模型存在工程允许的误差导致理论与试验结果存在一定的误差.本文的工作对工程实际中采用阵风减缓技术具有参考价值.     

卫星光学敏感器视场遮挡分析工具设计

在卫星构型设计中,要进行视场遮挡分析来判断光学敏感器是否会因为受到卫星其它部件的遮挡而失效.为了取代以往低效的手工分析方法,设计了卫星光学敏感器视场遮挡分析工具.介绍了该工具的设计方法及功能.工具基于三维CAD软件SolidWorks,并以动态链接库(DLL,Dynamic Link Library)的形式与SolidWorks紧密集成.在设计中运用了计算机图形学原理,利用SolidWorks API函数和Visual Basic编程语言进行二次开发.工具能够在SolidWorks中对卫星装配体执行以下敏感器视场遮挡分析功能:定义敏感器视锥特性参数,绘制视场遮挡图和计算视场遮挡率.     

基于共享模型的工作流表单系统设计

表单是应用系统中信息传递的主要载体.分别分析了表单系统和工作流系统的运行过程,分析了传统表单工作流系统中表单与工作流的结合方式,研究了基于建模的方式对表单模型和工作流模型进行定义,并在建模过程中对二者进行结合,同时采用分域的方式对工作流表单进行划分并在同一流程模型中共享同一表单,并提出了一种基于共享模型的工作流表单系统的开发方法,该方法采用表单引擎和工作流引擎技术,分离表单数据和工作流数据的处理,按表单模型和流程模型的结合点定义使工作流引擎处理表单数据,对该方法的过程和特点也进行了详细的介绍.      

利用6S进行月光条件下遥感器信号模拟研究

以太阳为光源的卫星遥感器,可以采用6S或MODTRAN等辐射传输计算软件对其入瞳处的辐亮度进行计算。而在微光或月光条件下,遥感器是对观测目标反射的月亮辐射进行遥感观测,因此在进行辐射传输计算时需要代入月球的辐照度数据。可以利用已公布的月球表面反射率和已知的大气层外太阳辐照度来计算月球辐照度,并对6S辐射传输计算进行适当的修改进行计算。通过对月球辐照度计算原理进行了详细的描述并计算得到了波长在0.250μm~1.500μm范围内的月球表面辐照度,并给出了一个宽波段遥感器的微光动态范围。     

J2EE信息系统数据访问层性能监测与优化设计

针对J2EE信息系统开发阶段从性能优化的角度实现了数据访问层的设计和一个简易的性能监测工具.首先在数据访问层设计阶段,兼顾考虑开发效率和性能问题提供专门的数据访问操作方法;利用面向方面编程(AOP,Aspect-Oriented Programming)技术对系统数据库访问操作及性能指标进行监视,帮助开发者在系统调试运行阶段根据SQL语句执行情况发现数据访问过程中影响性能的因素;开发根据具体的情况调整数据访问的源代码,然后对造成系统性能瓶颈的SQL语句进行性能调优,并替换数据访问层中低效的SQL语句,最终达到优化系统数据访问性能的目的.