无人机复杂环境中跟踪运动目标的实时航路规划

在复杂地形环境中,无人机在跟踪运动目标时,现有的航路规划方法在实时性和可行性上存在一定缺陷.提出了一种新的滚动窗口启发方向计算方法,使其能够跟踪运动目标,同时在滚动窗口内采用流函数法进行避障.根据无人机约束,滚动窗口为三角形,并设计了基于行为的伸缩功能.在流函数中,利用水势能方法克服了陷阱地形并进行了航路平滑.仿真结果表明:这种混合算法对于复杂地形条件下跟踪运动目标的航路规划,能够减小规划算法的时间和空间复杂度,使规划出的航路适于无人机飞行.     

基于流体速度势的非线性晃动问题的ALE有限元分析

基于流体速度势,本导出了非线性晃动问题的ALE有限元格式。通过引入ALE运动学描述,使网格的运动独立于流体的运动,通过采用与贮箱固连的非惯性参考系建立控制方程,使网格只须相对贮箱更新,因此运动边界和自由液面的跟踪算法不仅非常简单,而且不会引起网格畸变．本分别采用有限元法和有限差分法进行空间和时间离散,中的算例分别模拟了贮箱受横向激励和俯仰激励时流体的非线性晃动问题,所得结果证实了本方法的有效性与可靠性。中的方法还可进一步推广用于流体—结构耦合问题．     

脉冲雷达凝视模式下低轨碎片相对运动特征分析

脉冲雷达凝视模式是一种探测低轨小碎片的重要方式,其中低轨碎片与雷达的径向运动关系是碎片统计分析的基础.为推算碎片相对雷达的运动特征,基于坐标系的相互转换,先利用雷达测站信息,得到可见碎片在地惯坐标系下的轨道信息;再逆向将目标不同时刻的位置转换至测站坐标系下,得到目标的径向运动特征.在不同要素（雷达波束指向、雷达仰角、测站纬度、目标距离）下,仿真及对比分析了各个参数对速度模糊度、雷达可见性等的影响,得出在凝视模式下目标相对雷达近似做径向匀加速运动,这为后续试验工作提供有力的依据.     

基于自适应算法的Stewart平台微振动低频激励控制研究

针对空间微振动环境模拟的需求,以Stewart平台为对象,研究低频微振动激励控制.传统定增益控制器需要反复调节参数来获取满意的系统输出,同时由于摩擦等因素引起的非线性现象,导致难以在低频段建立精确的系统模型,以上问题均给控制器的设计带来困难.为此,设计一种自适应控制器加传统PID控制器的控制方案,并针对自适应控制器对于非参数不确定性等因素敏感的问题,采用dead-zone技术对自适应律进行修正,以提高控制器的鲁棒性.将此算法应用于Stewart微激励控制系统中,实验结果表明系统平台可以很好的输出单自由度与多自由度低频正弦激励,验证控制器在实际工程中的有效性.     

勘误表

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基于卷积神经网络的星载粒子鉴别平台及应用

空间辐射粒子的准确鉴别对科研和工程应用至关重要。现有的粒子鉴别方法,包括探测器望远镜法、静电分析飞行时间法、飞行时间能量法及波形分析能量法,已经在实际应用中取得了良好的效果。结合卷积神经网络(CNN)强大的特征提取与分类能力,有望进一步提升粒子能量测量和种类鉴别的精度。基于空间环境探测载荷常用环境,提出一种用于构建在轨CNN粒子鉴别平台的方法,实现粒子种类鉴别。构建了多维度的输入数据集,借助软件平台完成模型的训练与权值的导出,并通过硬件平台完成波形的推断与数据集的扩充。利用建立好的鉴别平台对实际测试得到的中子和伽马波形数据进行训练和测试,并分析软硬件平台鉴别的准确度,完成了平台的验证工作。鉴别平台的建立和应用为未来空间环境探测中粒子测量和鉴别提供了一种新的思路和方法,具有较强的工程实践意义。     

旋翼非定常气动特性CFD模拟的通用运动嵌套网格方法

针对直升机旋翼非定常气动特性CFD模拟中的网格生成难题,提出了一套高效、通用的运动嵌套网格生成方法.首先,基于Poisson方程求解和翻折法生成旋翼桨叶的正交贴体网格.其次,针对旋翼桨叶的扭转分布及变距、挥舞等复杂运动,建立了一套通用的洞单元识别的扰动衍射法;为保证洞包络面的封闭性,完善了挖洞过程中网格加密策略;在洞边界确立基础上,提出了一种高效、鲁棒的最小距离法贡献单元搜索的改进方法.在此基础上,建立了基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方程的旋翼非定常流场CFD模拟方法.最后,采用所建立的方法分别对悬停和前飞状态下的C-T(Caradonna-Tung)旋翼和7A(Helishape 7A)旋翼的气动特性、桨尖涡的位置进行了计算,计算结果与试验值误差小于5%,验证了该运动嵌套网格生成方法在旋翼非定常气动特性CFD模拟中的有效性.      

黎曼流形中运动群不变量

黎曼流形运动群的研究是微分几何中一个重要问题。本文构造了黎曼流形中亏数为2的一个运动群,进而对黎曼流形度规运动群、共形运动群以及亏数为2的运动群的黎曼不变量进行了刻划。文中证明上述三个运动群之间存在着某种所谓“自相关性”。此外,还给出黎曼空间中共形运动群在共形于黎曼空间的空间中变为度规运动群的一个有趣的例子。     

突破有限元分析的极限

有限元法FEM分析变得日益复杂,同时有限元分析模型的大小和细节设计要求也在不断增加。由数百万个单元和数百万的自由度组成的有限元网格的模型已经变得司空见惯,然而模型的尺寸也在