基于新型终端滑模的航天器执行器故障容错姿态控制简

 针对受干扰的刚体航天器冗余执行器存在故障与控制受限的姿态跟踪控制问题,提出一类基于新型指数形式的非奇异快速滑模面（ENFTSM）与趋近律的姿态容错控制器设计方法。当部分推力器发生故障时,假设剩余推力器具有输出饱和特性且能提供足够推力保证航天器执行任务,相比一般终端滑模控制器,本文设计的控制器不仅能使系统状态以更快的速度到达平衡点,且不需要在线对执行器故障信息进行检测和分离。基于Lyapunov方法证明本文设计的控制器能保证闭环系统稳定,且能有效地抑制外部干扰、控制受限和执行器故障等约束。最后对提出的控制算法进行了数值仿真,其结果表明了该控制器的有效性。     

Autonomous attitude coordinated control for spacecraft formation with input constraint,model uncertainties,and external disturbances

To synchronize the attitude of a spacecraft formation flying system, three novel autonomous control schemes are proposed to deal with the issue in this paper. The first one is an ideal autonomous attitude coordinated controller, which is applied to address the case with certain models and no disturbance. The second one is a robust adaptive attitude coordinated controller, which aims to tackle the case with external disturbances and model uncertainties. The last one is a filtered robust adaptive attitude coordinated controller, which is used to overcome the case with input con- straint, model uncertainties, and external disturbances. The above three controllers do not need any external tracking signal and only require angular velocity and relative orientation between a spacecraft and its neighbors. Besides, the relative information is represented in the body frame of each spacecraft. The controllers are proved to be able to result in asymptotical stability almost everywhere. Numerical simulation results show that the proposed three approaches are effective for attitude coordination in a spacecraft formation flying system.     

复杂型面固体装药结构的快速建模技术

高质量的有限元网格是保证计算精度的前提和基础。固体装药结构型面极其复杂,这给有限元的离散带来了很大的困难,为此需要开展快速建模技术研究。快速建模思想是针对固体装药结构具有循环对称的特点,基于CAE软件,对于其中子结构将其分割成具有单一几何拓扑型式的组合体,方便地实现拉伸、映射或者扫掠操作,获得精度较高的结构化网格。针对某一典型星形内孔固体装药结构,详细阐述了快速建模的核心技术,数值模拟了固化降温过程中固体装药结构的应力应变场特征。快速建模技术对于其他类似的固体装药结构有限元离散具有很好的借鉴和参考价值。     

卫星测控信号的调制类型自动识别算法

研究了应用于卫星测控信号的自动调制识剐算法，提出了FM和PM测控信号识剐的两种算法，分析并仿真验证了载频偏移对正确识别率的影响，研究了载频偏移估计算法对消除载频偏移影响的效果。计算机仿真实验表明：在基于瞬时相位标准偏差σdp为关键特征的算法中，采用最小二乘原理估计频偏可以有效地消除载频偏移和部分噪声的影响；基于瞬时折叠相位偏差σ1Wp的算法在载频偏移为100Hz，信噪比高于-6dB时，其识别率可达100％。     

推算错误预测的自适应位置外推算法

给出了适用于第一人称射击游戏中角色运动特征的位置外推算法.根据此类游戏角色运动方向多变、轨迹呈连续折线的特点,选取一阶外推方程和直线收敛算法用于位置推算与收敛,根据角色运动行为和距离来预测推算错误、调整收敛过程,减少游戏的网络通信量并提高推算精度.实验结果表明,该位置外推算法应用于第一人称射击游戏可以减小发送的状态更新数量和推算轨迹偏差.      

GPS干涉法测向研究

利用多元天线阵对多颗ＧＰＳ卫星信号进行测量,用最大似然估计或最大后验估计对载体的指向 （包括方位角、俯仰角） 进行最优估计。假设相位差分后,测量噪声服从均值为零的高斯分布,并对载体的指向测量进行计算机模拟,模拟结果表明该方法能达到均方根误差为０．１°的效果。此法可以将ＧＰＳ应用于航天器指向的实时测量和制导。     

测试性分配和预计

测试性设计是电子系统和设备设计的重要内容，测试性指标的分配和预计又是测试性设计工作的重要组成部分，但尚未见到实用的分配和预计方法。对测试性定量参数的定义进行了讨论，根据定义和工程需要导出测试性指标的分配和预计的数学模型，给出实用的分配和预计方法并用例作了说明。     

面向航天科研的绩效预算计划决策框架

航天科研需要投入大量的资金进行研制、开发、试验和定型。而预算的基础,最终在于绩效,即必须通过型号任务的完成,发射的成功,科研成果的积累,科研水平的提高,人才的培养等多个方面的综合测度来进行评价,也就是以提高国家的航天战略能力作为评估的目标。本文根据航天科研的特点,在平衡记分法的基础上,提出了面向航天科研的绩效预算计划决策框架,建立了一个航天科研的预算计划决策过程模型以及组织、项目、过程的决策模型。     

Ti2AlNb合金双层辉光等离子表面渗钼的扩散行为研究

Ti2AlNb合金(O相)具有高的比强度、断裂韧性以及优良的抗蠕变性能,因而在航空制造中成为一种颇具吸引力的高温结构材料.但是,较差的耐磨性是其主要的缺陷并限制其实际应用.为解决这一问题,对Ti2AlNb合金进行双层辉光等离子表面渗Mo.探讨主要工艺参数对Mo的扩散行为的影响.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和辉光放电光谱仪(GDS)分析表面合金化层的成分分布和微观结构.测定从表面到中心的显微硬度变化曲线.结果表明温度与时间均对扩散过程具有显著的影响.最后通过回归分析计算出在优化的工艺温度980℃下的扩散系数.     

故障诊断策略的优化方法

 以相关性模型为基础,综合可靠性和测试费用等因素提出了一种系统级优选测试点方法和故障诊断策略。首先根据系统的相关性矩阵,将测试性度量、故障概率和测试费用统一考虑,推导出测试点的故障诊断信息量计算公式;然后根据信息量的大小依次选择测试点,并确定出优化的故障诊断策略。所得到的故障诊断策略确保了在较低的测试费用下,使用尽可能少的测试步骤快速完成系统的故障检测和隔离。