基于不变流形的高超声速飞行器动态面控制

针对存在未知气动参数的吸气式高超声速飞行器纵向运动控制问题,提出一种基于不变流形的自适应动态面控制方法.通过合理假设将高超声速飞行器纵向模型分解为弹道倾角回路和速度回路,分别实现对弹道倾角和速度参考指令的跟踪.弹道倾角回路被表达为严反馈形式进行控制器设计.采用基于不变流形的自适应方法实现了对未知参数的估计.所提出的自适应动态面控制方案能保证未知参数估计误差全局一致稳定和闭环系统全局有界稳定,且估计器和控制器设计不存在耦合,因此参数设计更加容易.仿真结果验证了该控制方法在参数估计方面的显著优势和良好的闭环系统性能.     

基于修正Rodrigues参数和UKF的姿态估计算法

以修正Rodrigues参数作为姿态参数,利用无味Kalman滤波（UKF）设计了一种全姿 态估 计算法。修正Rodrigues参数在姿态估计中具有简洁高效的优点,然而,因其奇异性不能用 于全姿态运动情况。利用修正Rodrigues参数与其影子参数相互切换的方法可以避免奇异现 象的发生。UKF直接利用非线性模型而不需要线性化,适用于高精度的姿态估计。本文针对 “陀螺+矢量观测”这种典型的姿态确定模式,以修正Rodrigues参数与其影子参数相互切换 的方法描述姿态,利用UKF设计了姿态估计器。状态协方差阵在姿态参数切换时发生突变, 引起姿态估计器的滤波波动。为此,提出了在姿态参数切换时对姿态估计器进行修正的方法 。最后通过仿真验证了算法的有效性     

提高卫星导航性能的阵列参数估计算法

针对卫星导航信号参数估计性能严重影响导航定位精度,提出了一种利用电磁偶极子对提高信号波达方向和极化参数估计性能的方法。充分利用接收数据协方差矩阵,通过两次特征分解,由特征分解的特征值进行极化参数估计。利用小圆环子阵导向矢量得到波达方向的粗略而无模糊的估计,大圆环子阵导向矢量得到有模糊的估计,通过解模糊得到精确的无模糊的估计,从而大幅提高了到达角的估计精度。比较了单个圆环阵列和同心圆环阵列的参数估计性能,分析了参数估计精度对抗干扰性能的影响,仿真结果表明参数估计精度的提高有效改善了卫星导航抗干扰的性能。     

一种带随机时延和丢包的分布式多传感器融合估计方法

研究了分布式采样线性系统的最优信息融合问题。其中,传感器信息通过无线网络发送到中心单元,每个传感器的测量值受随机时延甚至丢包的影响,最优传感器融合设计为一个带有缓冲测量值的时变卡尔曼滤波器。进行了算例仿真与分析,表明了融合估计器的有效性。     

一种模型误差鲁棒的卫星姿态确定方法

提出一种结合非线性预测滤波和二阶插值滤波实现基于星光/陀螺的高精度姿态确定的新算法.该算法用非线性预测滤波估计模型误差,再对补偿后的模型用高精度的二阶插值滤波来估计姿态参数.解决了在卫星实际运行中难以获得姿态确定系统的精确动力学模型,采用传统EKF(Extended Kalman Filter)将模型误差作为零均值白噪声处理,导致滤波精度降低甚至发散的问题.同时,二阶插值滤波将非线性模型按照二阶近似,无需计算函数偏导数,得到高精度的卫星姿态估计.仿真验证了该方法能有效地实时估计并补偿模型误差,提高了姿态估计的精度,且估计精度受滤波周期的影响不大,从而验证了算法的鲁棒性和有效性.      

正态可靠性下限及容许限系数的插值问题

本文对利用正态单边和双边容许限系数表查算:正态单边和双边可靠性下限、单边和双边容许限系数,提供了一种精度很高、计算简便的插值方法。这扩展了单边和双边容许限系数表的适用范围。对于单边、双边可靠性下限及单、双边容许限系数等国际的编制、修改及应用,提出了指导性的改进意见。     

AMSAA-BISE模型多台系统的同步可靠性增长

本文推广了 AMSAA 模型,讨论了多台系统进行同步可靠性增长的情况。给出了定数及定时截尾时,Weibull 过程参数的最大似然与无偏估计,MTBF 的区间估计。本所领导将之命名为 AMSAA-BISE 模型(Beijing Institute of Structureand Environment),该模型已被航天部标准所采用。     

多台系统Weibull过程形状参数的假设检验

本文在多台定时截尾、Ⅰ型多台定数截尾和Ⅱ型多台定数截尾的三种情况下,基于形状参数的条件极大似然估计(简记为条件MLE),给出了检验假设H_0:β_1=β_2=…=β_k的统计量。这些结果在实际应用中是有价值的,其中在Ⅱ型多台定数截尾时的结果,是属于首次给出的。最后给出了几个数值例。     

正态结构可靠性的区间估计

在强度分布与应力分布的参数均未知的情况下,本文推导了完全样本时正态结构可靠性的经典精确限、Fiducial精确限及共轭型验前分布的Bayes精确限。当取元信息验前分布时,Bayes精确限与经典精确限、Fiducial精确限相等。同时也给出了一种正态结构可靠性的Bayes和Fiducial近似限。最后顺便得到了对数正态结构可靠性的区间估计。