热流现场校准装置研制及不确定度分析

为满足辐射热流测量系统的现场校准需求,基于高功率半导体激光热源发生技术,研制热流现场校准装置,介绍了热流现场校准装置的组成以及装置各组成部件的设计参数,通过光学分析软件对热流源进行光路设计,通过分析现场校准装置的各不确定度分量及计算合成的扩展不确定度,该装置实现扩展不确定度为2.7%,能够满足热流现场校准需求。     

基于分段求解含错方程的扰码初态估计

针对低信噪比下扰码初态正确估计率低的问题,提出一种基于求解含错方程的扰码初态估计算法。根据初态递推关系,利用接收的软判决序列建立含错方程,将初态估计问题转化为含错方程组的求解;采用平均校验符合度来衡量含错方程组成立的可能性大小,通过遍历初态集合完成初态估计;通过分段寻优求解的方法来确定校验方程,该方法极大降低了高阶数下需要遍历的初态数。实验结果表明：所提算法在信噪比为0 dB的情况下,扰码初态正确估计率能达90%以上,相比于传统的卷积码快速相关攻击算法约有1～2 dB的性能提升。     

基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法

针对无人空中交通管理（UTM）中的冲突解脱问题,提出了以可达集分析为基础的实时避撞算法。该算法可用于城市低空环境中的密集交通流空域,保证无人机（UAV）飞行过程的安全性。基于相对运动的概念,通过分析平面空域中的飞行博弈问题对避撞系统进行建模,同时利用水平集方法和最优控制理论对无人机的可达集进行分析和计算,使用机载传感器获取无人机与周围物体的信息,为每架无人机提供新的避撞策略。通过3种不同空域环境的飞行案例进行仿真实验,验证了该策略不仅可以得到平滑的飞行路径,实时安全地解决冲突解脱问题,而且针对合作/非合作目标均有效。     

低温液体火箭发动机自然循环预冷研究

液体火箭发动机自然循环预冷涉及复杂的流型转换及传热过程,并且受到很多因素的影响。采用一维均相平衡态流体数学模型,通过离散化方法分析了稳态时预冷管路中流体各参数的分布,研究了回流口位置、气枕压力及液体过冷度对液体发动机预冷性能的影响规律。计算结果表明,回流位置位于下封头以上4～6 m范围内为相对最佳,增大气枕压力和液体过冷度均对发动机预冷效果具有抑制作用。     

一种新的GPS单频单历元定姿算法研究

将全球卫星定位系统(GPS)单历元的L1波段的载波相位和码相位观测方程进行组合求解整周模糊度的浮点解。基于对浮点解与固定解间关系的分析,提出了一种将低精度浮点解映射到固定解的方法,降低了最小二乘降相关平差(LAMBDA)算法对高精度浮点解的依赖性,避免了多个历元求解高精度浮点解,实现了单频、单历元的整周模糊度估计。实际数据测试结果表明:算法的成功率大于95%,能有效地实时解算动态姿态。     

降低气动非线性的高超飞行器总体优化方法研究

针对高超声速飞行器严重气动非线性特性给控制系统设计提出的高要求,基于推广的随控布局思想,从控制系统设计角度对高超声速飞行器总体提出气动非线性程度低的优化设计指标。引入高超声速飞行器气动非线性特性度量——非线性度的定义,通过气动工程估算建立非线性度与飞行器总体外形参数关系的表征模型,将非线性度表示为总体外形参数的函数;采用遗传算法求解以总体外形参数为决策变量和以非线性度最小为目标函数的优化问题;最终确定随控优化思想下的高超声速飞行器总体优化策略。算例分析表明,本文提出的总体随控优化方法对于改善高超声速飞行器的气动非线性特性简单有效。     

一种奇异混合阵的盲信号提取算法

在盲信号提取技术中,当混合矩阵是奇异方阵时,根据混合矩阵秩的性质,该文提出了一种盲信号可提取性判据来判断可提取的信号。通过引入信号变化度的概念,给出了一种在该情况下的可提取信号的提取算法。该算法可以将特定的信号提取出来,且计算简单,无需优化处理,可以解决奇异混合阵情况下的特定信号的提取。试验结果表明了该算法的有效性。     

一种适用于动态姿态测量的换星方法

利用GPS双差载波相位能够进行高精度的相对定位,进而确定载体姿态.该双差模型要求解算过程中接收机对初始历元的可见星进行持续跟踪,因而在卫星"落下"和"升起"时,往往需要重新初始化,使得实际应用中定姿效率受到影响.本文基于单差裁波相位观测方程提出一种实用的换星算法,该算法通过动态调整待求的整周模糊度向量,能够有效地处理卫星的"落下"和"升起",以及参考星的变换,保证整个姿态测量过程中算法的连续性,最大程度地利用了所有时刻可见星的观测信息,进一步提高了姿态解算的精度,缩短了初始化时间,提高了解算效率,对于动态姿态测量系统的实际应用具有重要意义.实际测试表明,新的换星算法是有效的.     

星间链路测量中的载波相位测距算法研究

运用双频伪码/载波相位组合方式求解整周模糊度的方法实现星间链路中的载波相位测距。在双频伪码/载波相位组合原理的基础上,对不同组合方式下的测量误差进行分析,并研究了增大载波频率时的载波相位测距手段。仿真结果表明,算法能得到较准确的整周模糊度值和精度较高的测距值,实现了载波相位高精度测距。     

卫星三平面法动平衡试验方法及在轨实践

对于安装低转速、大质量旋转载荷的卫星而言,旋转舱体的动不平衡对其在轨的姿态稳定性有重大影响,因此动平衡试验是该类卫星的重要试验之一。提出基于立式动平衡机的三平面动平衡试验配平方法。与传统配平方法相比,该方法从动不平衡的原理出发,能够充分解耦静不平衡量与偶不平衡量,有效减小配平次数、降低配平质量并获得更优的动平衡指标。该方法通过某型号批产卫星的试验实践,卫星在轨运行良好,验证了该方法的有效性及实用性。