基于离子推进技术的轨道转移设计

将太阳能离子推力器应用于卫星的推进系统,完成从地球同步转移轨道(GTO)到地球同步轨道(GEO)转移任务;建立任务模型,设计基于纬度幅角的反馈控制策略,对发动机开关时间进行优化.采用图形处理器（GPU, graphic processing unit）加速的遗传算法(GA,genetic algorithm)对卫星转移轨道任务进行优化设计.仿真结果表明：通过对该闭环控制器的定常参数进行优化,可将轨道导引至目标轨道附近;采用太阳能离子推力器可减少燃料消耗.基于GPU加速的遗传算法,可缩短算法运算时间.     

基于非线性观测器的非合作目标姿态跟踪控制

非合作目标的姿态角速度、角加速度未知,给在轨服务航天器跟踪非合作目标姿态的控制器设计带来挑战.为解决这一问题,设计了一种非线性观测器,该观测器能够估计出非合作目标状态,然后构造了基于非线性观测器的姿态跟踪控制器,并证明了闭环系统的一致渐近稳定性.仿真结果表明,设计的方法不仅能够实现非合作目标的状态估计,而且实现了对非合作目标姿态的跟踪.     

考虑燃料晃动效应的航天器自适应滑模姿态控制

针对一类带有球形储液箱的航天器,在将其等效为单摆模型的基础上,分析了系统方程的特点,将系统的状态变量分为两部分,并考虑到在航天器机动过程中燃料消耗作用的影响,导致系统方程中的三个重要参数发生变化.基于以上原因,设计了一种自适应分层滑模控制器,采用李雅普诺夫函数法求取自适应控制律和总的控制量,保证闭环系统的稳定性.最后通过仿真验证这种控制器设计不仅可以使系统姿态在短期时间之内达到稳态,还同时抑制了液体晃动产生的影响.     

基于角动量空间的SGCMGs姿态控制策略

针对单框架控制力矩陀螺（SGCMGs）的奇异问题,旨在建立一种基于角动量空间而非力矩空间的SGCMGs姿态控制策略,从根源上解决SGCMGs的操纵奇异,且不失其敏捷特性.由于此控制方案的动量管理环节需要另外一套动量交换机构参与,故引入反作用飞轮（RWs）组成混合执行机构,同时RWs可在机动末端用于高精度姿态稳定.针对双平行SGCMGs,采用特征轴时间最优路径进行角速度规划,并基于角动量空间设计控制策略.同时,针对一个陀螺失效的情况设计了相似的角动量控制算法.仿真结果表明,采用角动量控制律不涉及奇异问题,且敏捷性与稳定性良好.     

基于云计算的航天器控制系统自组织体系结构

针对目前航天器控制系统中计算单元冗余备份过多但系统动态效能不足的问题,提出一种航天器控制系统自组织体系结构,通过高速对等网络将系统建立在云计算的基础上,取消单节点的冗余备份,以系统整体能力为单个节点做备份,当出现节点故障时动态迁移其程序和数据到其他正常节点以继续其功能,从而实现系统在故障时计算体系的动态聚合重构.     

基于Smith预测控制的空间机器人遥操作研究

基于无源性理论分析机器人时延双向遥操作不稳定的原因.为保证系统稳定,提出一个结合Smith预测控制与在线修正环境参数的控制策略.针对机器人接触性操作任务中环境模型参数的辨识,通过拉弹簧试验给出了在线辨识方法,并对提出控制策略的稳定性和透明性进行仿真分析.完成了机器人在时延条件下拉弹簧遥操作试验,结果表明在结构化环境中所提出的方法可以提供操作者较好的透明性.     

执行机构驱动单元软件的设计与分析

介绍执行机构驱动单元软件(ADU)的功能设计和时序设计.从总线消息时序冲突、临界资源访问冲突等方面分析软件外部接口时序设计约束、内部接口时序设计约束的满足性,对时序设计有效性进行验证.软件可靠性设计方面,采用软件失效模式及影响分析(SFMEA)方法识别软件中的关键变量/器件,对其采取单粒子效应防护措施,并验证了措施的有效性.     

MBD公司出口Albi导弹系统

法国ＭＢＤ公司最近从阿曼获得一份合同 ,向其出口Ａｌｂｉ导弹系统。该系统是”西北风”导弹族的新发展 ,它由导弹发射车和指挥控制车组成。轮式越野车上的发射架可装两枚待发导弹 ,指挥控制车可协调 11辆发射车。发射架安装在可折叠炮塔上 ,以便在空运或公路运输时能够将其折叠。该系统除保留了“西北风”导弹“发射后不管”的特点外 ,还增加了热摄像仪 ,以便在昼夜都能够捕获目标。这种新型的“西北风“导弹系统同时具有空运和机动越野能力。另外 ,它还可以随同机械化部队或装甲部队行进 ,担负防空任务。据ＭＢＤ公司称 ,四年前停止发展…     

世界各国的气象卫星

迄今为止 ,美国、苏联 /俄罗斯、日本、欧空局、中国、印度等国家和组织共发射了 1 0 0多颗气象卫星。世界上第一颗气象卫星是美国的“泰罗斯”号。 1 960～ 1 965年间共发射了 1 0颗。该卫星系列云图分辨率不高 ,属试验型卫星。美国研制的第一代业务应用极轨气象卫星“艾萨号” ,于 1 966～ 1 969年共发射了 9颗。 1 980年起开始研制和发射第二代“诺阿”(ＮＯＡＡ)极轨气象卫星 ,至今已发展到第三代“泰罗斯Ｎ 诺阿”系列卫星。美国极轨气象卫星“诺阿”用两颗卫星组网 ,其中一颗上午发射 ,另一颗下午发射 ,这两颗卫星组网可以实现每 6小…     

用电解法加工纳米机械

德国科学家采用持续时间以纳秒计的超短电脉冲，可实现对金属的“雕刻”，其过程相当于“微型电镀”。方法是将直径１０纳米的铂线作为一个电极，金制的金属片为另一个电极，将它们浸泡在硫酸铜和高氯酸混和溶液里。当铂线为正极时，溶液中的铜就会沉积在金属片表面上。将电流反转，使铂线成为负极，铂线附近金属片表面上的铜就会重新溶解。来回移动铂线，就可以将铂线用作“刀具”，像铣床一样对金属片上的铜进行“雕刻”。由于电流脉冲只持续极短的时间，铜的沉积与溶解都只发生在非常靠近电极表面的地方，因而加工精度较高。 由于全部过…