大型民用客机起飞重量估算方法

推导了一种在概念设计阶段快速估算大型民用客机起飞重量的方法,针对近年来新型民用飞机的设计数据对计算公式的系数进行了重新修正,从而更加准确估算未来民用客机设计起飞重量。对该方法的收敛性以及解的存在性进行了分析。以中国将进行研制的干线民用客机为例,对该计算方法的有效性进行了实际的计算验证,分析了起飞重量的合理取值范围。其计算方法以及计算结果对中国未来干线民用客机的设计具有直接参考价值。     

航空发动机鲁棒线性变参数滤波器设计

针对航空发动机线性变参数(LPV)模型部件性能参数估计问题,给出了一种新的鲁棒LPV滤波器设计方法。基于参数依赖的二次Lyapunov函数及仿射二次稳定性概念得到了稳定且满足H∞性能指标滤波器存在的充分条件,利用函数多凸性概念将其转化为线性矩阵不等式(LMI)约束下的常规凸优化问题,得到了滤波器的解。针对某型退化涡扇发动机部件性能参数估计的仿真结果表明,该滤波器的精度和鲁棒性满足设计要求。     

利用GPS实现高轨卫星定位的抗远近效应算法

针对GPS应用于高轨卫星定位面临的远近效应问题, 提出利用正交相关的联合极大似然估计算法来对GPS信号进行二维搜索, 可以得到正确的码延时及多普勒估计. 极大似然估计算法首先利用滑行相关法对仿真信号中的强信号进行搜索, 得到强信号模型, 然后利用正交相关去掉强信号, 最终实现对弱信号的正确捕获. 本文对高轨卫星接收到的GPS信号进行了功率分析, 并建立了信号模型, 进行了算法仿真. 结果表明, 这种估计算法能够提高二维搜索性能, 有效解决远近效应问题.      

Network based real-time precise point positioning

Network based real-time precise point positioning system includes two stages, i.e. real-time estimation of satellite clocks based on a reference network and real-time precise point positioning thereafter. In this paper, a satellite- and epoch-differenced approach, adopted from what is introduced by Han et al. (2001), is presented for the determination of satellite clocks and for the precise point positioning. One important refinement of our approach is the implementation of the robust clock estimation. A prototype software system is developed, and data from the European Reference Frame Permanent Network on September 19, 2009 is used to evaluate the approach. Results show that our approach is 3 times and 90 times faster than the epoch-difference approach and the zero-difference approach, respectively, which demonstrates a significant improvement in the computation efficiency. The RMS of the estimated clocks is at the level of 0.1 ns (3 cm) compared to the IGS final clocks. The clocks estimates are then applied to the precise point positioning in both kinematic and static mode. In static mode, the 2-h estimated coordinates have a mean accuracy of 3.08, 5.79, 6.32 cm in the North, East and Up directions. In kinematic mode, the mean kinematic coordinates accuracy is of 4.63, 5.82, 9.20 cm.     

转动惯量未知的非合作目标角速度估计方法研究

针对转动惯量未知的非合作目标的姿态角速度估计问题,将解算得到的非合作目标的惯性姿态作为测量信息,估计姿态角速度和姿态动力学参数（即转动惯量比）．首先,应用非线性控制系统的几何理论对待估计的状态扩展系统进行能观性分析．然后,利用UKF设计相应的滤波估计算法．仿真结果表明,本文所设计的方法能够精确估计出非合作目标的姿态角速度与转动惯量比．     

闭环气动参数辨识的两步方法

对于闭环控制飞行器动力学系统,如果输入输出数据中含有误差和噪声,将其直接用于辨识气动参数是有偏差的。针对这个问题,利用闭环控制飞行仿真数据,采用两步方法辨识飞行器的气动参数,并与直接开环辨识的结果及参数真值进行对比,表明两步方法辨识结果较直接开环辨识方法具有更高的精度,是一种有效的闭环气动参数辨识方法。     

Assessment of the consequences of the Fengyun-1C breakup in low Earth orbit

On 11 January 2007, the People’s Republic of China conducted a successful anti-satellite test against one of their defunct polar-orbiting weather satellites. The target satellite, called Fengyun-1C, had a mass of 880 kg and was orbiting at an altitude of about 863 km when the collision occurred. Struck by a direct-ascent interceptor at a speed of 9.36 km/s, the satellite disintegrated, spreading the cataloged fragments between 200 and 4000 km, with the highest concentration near the breakup height. By the end of April 2008, 2377 pieces of debris, including the original payload remnant, had officially been cataloged by the US Space Surveillance Network. Of these, nearly 1% had reentered the Earth’s atmosphere. This deliberate act is the largest debris-generating event on record, and its consequences will adversely affect circumterrestrial space for many years.     

预测-校正EKF算法在自主导航中的应用

为提高航天器自主导航系统非线性估计精度,通过分析EKF线性化方法的缺 点,基于数学分析理论研究了非线性函数线性化展开点以及雅可比矩阵取值点不同对线性化 逼近程度的影响,然后对传统EKF算法的线性化展开方式进行了改进,提出了一种基于中值 定理和平滑估计的预测-校正EKF（FR\|EKF）新算法。仿真结果表明,该算法在精度上优于 EKF算法。     

高动态下基于DMF的伪码捕获频差估计研究

基于数字匹配滤波器（DMF）的PN码捕获电路具有较快的捕获速度,但其输出主相关峰值对频差较为敏感。为了消除频差对捕获性能的影响,文章提出了一种基于FFT的频差估计算法。首先构造一个载波频差的希尔波特复矢量,然后对其进行快速傅里叶变换。该算法能够精确检测出载波频偏的绝对值大小和方向,可以有效地改善大频差下的伪码捕获性能。     

非线性时间序列在卫星通信网络数据预测中的研究

卫星通信网络数据预测在卫星通信系统中起着重要的作用,是系统建模的主要研究内容之一。由于卫星通信网络数据的非平稳性和不可预知因素的影响,决定了应采用非线性时间序列建模方法来分析、预测。在分析通信网络数据的基础上,建立卫星通信网络数据的ARIMA模型,在确定预测模型的阶和进行参数估计后,给出不同预测步数条件下的通信网络数据流量的预测,并进行了仿真对比实验。仿真结果表明,该模型在预测步数较小的情况下,预测误差在4％左右,具有良好的预测精度,为卫星通信网络数据流量的预测、异常检测和网络负载预测的应用奠定了坚实的基础。