小天体主动附着制导与控制技术研究进展

结合目前已实施的小天体附着探测任务,对小天体探测器主动附着涉及的制导与控制技术进行了系统性的回顾。首先,针对小天体附着任务风险高、不确定性强的特点,明确了主动附着的内涵,并分析了现有附着探测技术在自主性和安全性上面临的挑战,阐述了提高探测器主动附着能力的重要性。在此基础上,归纳梳理了与主动附着相关的制导与控制技术最新研究进展。最后,结合未来小天体探测任务需求,总结了今后具有进一步研究价值的几个问题。     

基于分段瞄准点预报显式制导的月地返回轨道中途修正研究

显式制导法算法简单,计算快速,使用灵活,实用性强,可运用于月地返回轨道的中途修正研究.基于瞄准点的显式制导法在得到瞄准点预报的前提下,利用二体模型计算修正点到瞄准点所需的修正速度作为多体模型下修正点到标称落点的修正速度.根据此方法,采用月球段及地球段分段进行中途修正的策略,给出了基于分段瞄准点预报显式制导的月地返回轨道中途修正方案.最后,算例仿真及蒙特卡洛仿真验证了该方案的适用性,得出了该方案的优势.     

从准确、精确到精益求精——载人航天推动运载火箭制导方法的发展

随着惯性器件精度的提高以及组合导航技术的应用,制导工具误差对火箭入轨精度的影响所占的权重逐渐降低,至交会对接任务,制导方法误差首次超过了工具误差,且仅方法误差一项就已超过了总误差,这促进了制导方法的研究以及迭代制导在我国运载火箭上的应用与推广.本文对运载火箭制导方法的发展进行了回顾,重点对迭代制导的原理、载人运载火箭迭代制导的特点及应用效果进行了介绍.在此基础上针对任务的多样性,对未来交会对接任务的制导方法提出了改进建议.     

某类比例导引飞行器的制导回路稳定性分析方法

针对某类采用比例导引制导方法的飞行器,在传统稳定性分析的基础上,详细推导了制导回路模型并进行了线性化,建立了完整的多回路稳定性分析模型.并计算了各回路的开环传递函数,分析了比例导引参数对稳定性的影响,对比例导引参数的选取和控制网络的设计起了指导作用.     

轨控式复合控制导弹制导与控制一体化反步设计

针对轨控式复合控制导弹制导与控制一体化设计问题,结合动态面反步设计和非线性干扰观测器(NDO)技术,设计了一种基于非线性干扰观测器的制导控制一体化反步控制方法.首先建立了复合控制导弹纵向通道制导控制一体化模型,在此基础上分三步设计反步控制器,设计过程中采用了动态面方法,通过引入一阶低通滤波器,得到虚拟控制量的微分,避免了传统反步设计中的“计算膨胀”问题,同时采用NDO对模型不确定性进行估计并加以补偿,实现了对气动系数摄动和目标机动的鲁棒性.基于李亚普诺夫稳定性理论证明了闭环系统所有误差信号最终一致有界.仿真结果表明本文设计的基于非线性干扰观测器的复合控制导弹制导控制一体化反步设计方案的正确性和有效性.     

基于视线制导的空间自主交会故障诊断与容错控制集成设计

为提高空间自主交会最终逼近段航天器的安全性,提出了一种椭圆轨道自主交会问题的故障诊断与容错控制集成设计方法.对于视线制导坐标系下的空间自主交会追踪航天器推力器故障,首先基于鲁棒H∞理论设计了非线性容错控制器,并基于Lyapunov稳定性理论设计了 一种自适应故障观测器,最后使用Matlab的LMI工具箱完成该观测器求解.仿真结果表明:该法简单、有效,有较高的理论和工程应用价值.     

王兴治院士来我校作航空学术报告

2011年10月27日,在我校图书馆报告厅举办了航空学术报告会,我国著名飞行器设计和战术导弹专家,中国工程院王兴治院士为我校师生作了题为"制导兵器技术"的学术讲座。报告由我校党委书记苗润才教授主持。王院士长期从事反坦克导弹研究,是我国反坦克导弹事业的主要奠基者和开拓者,     

模式识别与智能系统学科简介

自动化学院现有“控制科学与工程”1个一级学科硕士点，涵盖5个二级硕士点（控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能系统、导航制导与控制），1个控制工程专业学位授予点。     

基于Radau伪谱方法的轨迹优化

研究了导弹在末制导阶段满足多约束条件下的轨迹优化问题。针对传统方法在处理复杂的非线性运动学、动力学约束上存在的困难,提出了一种基于Radau伪谱方法(RPM)的求解策略。首先,给出了考虑导弹速度和空气密度变化、终端和过程约束条件以及2种不同的性能指标函数的最优轨迹优化问题;其次,利用RPM将轨迹优化问题转化为非线性规划问题,采用序列二次规划算法求得最优解;最后,分2种初始条件对最大落角和最大终端速度的轨迹优化问题进行了仿真验证,结果表明:本文方法能够在较短的时间内生成一条满足多种约束要求的高精度的最优轨迹。     

射频/光学复合制导仿真实现形式及发展

复合制导仿真作为复合制导系统性能评估不可或缺的手段，跨越了“射频”和“光学”两个领域，在试验室内构建复杂战场环境，实现复合制导回路的闭环，是当前仿真研究的难点和重点。基于国内外复合制导仿真技术的发展现状，首先梳理了国内外典型复合制导仿真系统，按实现形式可分为三类：单模系统联动的复合仿真系统、基于三轴转台和基于五轴转台的复合仿真系统；然后归纳总结了复合目标模拟系统的实现形式：利用结构复合和利用器件复合；最后设计了三模复合制导目标模拟系统方案，适用于三轴转台和五轴转台。