时变方差自回归模型的联合估计函数方法推断

针对参数估计问题,利用联合估计函数方法对带有时变方差的自回归模型参数进行统计研究。介绍了带有时变方差自回归模型和联合估计函数理论的研究现状,利用联合估计函数理论,给出带有时变方差自回归模型的参数估计量,证明该参数联合估计量渐近收敛于正态分布。对提出的参数统计量进行数值模拟对比分析,模拟结果表明,与伪极大似然估计量、最小二乘估计量进行对比,提出的参数联合估计量略优于伪极大似然估计量,同时该统计量受误差项分布函数影响较小。      

空间目标视星等曲线仿真

人类航天活动日益频繁,空间目标种类和数量不断增多,识别未知空间目标的关键特征具有重要的科学价值。本文通过辅助图形软件建模分割,获取球体、圆锥体和圆柱体带法向量的面元坐标;基于卫星仿真工具包,得到了目标轨道及位置参数,并结合双向反射分布函数各向异性Phong 模型和四元数姿态更新模型,完成了地基观测条件下4种形状空间目标的视星等仿真。仿真结果表明,目标受空间位置、形状和姿态的影响程度不同,其光度曲线具有各自特点。球体由于形状完全中心对称,光度曲线主要受空间位置的影响;圆锥体、正方体、圆柱体光度曲线的波形受形状影响较大,曲线走向受位置影响较大,波动频率受姿态角速率影响较大。通过统计分析相关数据,可为后续空间目标位置、姿态和形状的反演提供先验模型。     

基于改进粒子群算法的旋翼无人机三维航迹规划

针对标准粒子群算法因为惯性因子固定导致航迹规划不理想,以及固定斜率粒子群算法惯性因子斜率调节不灵活的问题,在算法中引入折线斜率惯性因子形式,使其斜率根据需要可以进行灵活调节,提高算法对旋翼无人机三维航迹的规划成功率,且减小航迹长度。首先,根据旋翼无人机实际飞行环境建立三维果园环境模型,根据路径长度、躲避障碍、飞行范围和航迹高度范围来构造适应度函数;然后,分析了标准和固定斜率粒子群算法的原理,找到了算法的缺陷,对其进行了改进,并给出了详细的实现步骤。数据对比显示：在进行旋翼无人机三维航迹规划时,相比于其他两种粒子群算法,折线粒子群算法对于航迹规划的成功率和航迹长度有明显改善。     

基于DB小波阈值降噪的直升机旋翼不平衡故障信号处理

旋翼系统是直升机的关键部件,一旦发生动不平衡故障,可能会使直升机大量动部件产生高周疲劳,导致机械故障,甚至引发飞行事故.首先针对双跷跷板结构四旋翼无人直升机旋翼不平衡故障自身振动信号的特点和其小波基函数的特性,从信号重构能力和相关性理论的角度,确定小波分解的最优小波基函数dbN系列;同时,基于最优小波基函数db5和强制...     

基于横截函数的欠驱动航天器姿态跟踪方法

针对航天器姿态跟踪任务,考虑一种配置2个独立动量交换型执行机构的欠驱动航天器,提出了一种基于横截函数的任意姿态轨迹跟踪控制律。利用三维特殊正交群SO(3)建立航天器姿态运动学方程,并基于动量守恒条件,将动力学方程与运动学统一写成以执行机构输出角动量为控制输入的降阶系统。利用横截条件与Lie代数秩条件构造基于SO(3)的横截函数,其本质为能够任意逼近平衡点的一个嵌入子流形,并基于横截函数与姿态误差建立降阶跟踪控制系统的伴随系统。针对伴随系统,提出了一种光滑静态反馈控制律,利用Morse函数证明了对于任意轨迹闭环系统的最终有界稳定性。进一步针对可行轨迹,基于零动态系统设计了横截函数的参数自调整律,使得在零动态时横截函数趋近跟踪系统的平衡点,证明了闭环系统具有指数稳定性。最后,通过数值仿真验证了提出控制器的有效性。     

基于CST的三维机翼气动结构解析参数化建模与优化方法

针对概念设计阶段机翼设计需要大范围探索设计空间并进行气动结构一体化设计的需求,提出一种基于类别/形状变换函数（class-shape function transformation, CST）的三维机翼气动结构解析参数化建模与优化方法。在二维CST基础上,推导三维CST参数化几何模型的解析函数形式,通过网格自适应离散与结构特征提取技术建立了三维机翼的气动和结构解析参数化模型,能够同时支持包括机翼几何构型、结构布局、结构尺寸、材料属性等参数的气动结构一体化快速建模与优化求解,具备几何模型大范围参数化以及气动、结构模型的建模过程自动化能力。采用该方法对某大展弦比机翼开展气动结构一体化优化设计,对比固定结构布局优化方案,优化结果梁由2个减至1个,翼肋由20个减至15个,质量相比减少26.1%。     

基于函数法的两级星型齿轮传动均载特性分析

为获取定轴多分支功率分汇流齿轮传动的真实均载情况,提出一种基于函数法的静力学均载特性分析方法,综合考虑系统构成功率流闭环的特点以及误差随机性的影响,系统地分析了两级定轴三分支(星型)齿轮传动的均载特性,并定量分析了其误差敏感性,最后通过与现有算例的对比分析,对上述方法的准确性进行了验证.研究结果表明:制造和安装误差随机性对系统载荷分配的影响不可忽略,尤以误差值随机性为甚;函数法计算均载系数时可有效避免截断误差,又因计入了误差随机性的影响,故更接近真实情况.     

基于GRU的仪表着陆系统故障预测方法研究

故障预测技术在保障仪表着陆系统的可靠运行、提高空管效能等方面具有重要应用价值。结合仪表着陆系统运行特征和实际运行维护工作,提出一种基于GRU 的仪表着陆系统故障预测方法。以航向信标为研究对象,在分析其监控参数与设备运行状态之间的关系后,将监控参数作为故障特征参数;根据监控参数时间步长、时变性特征显著的特点,采用GRU 预测监控参数的未来变化趋势;根据监控参数的隶属函数计算出参数未来时刻可能发生“故障”的概率,实现对航向信标故障的预测。结果表明：基于GRU 的预测方法的相对预测精度在95% 以上。     

考虑风切变影响的三维尾流模型风场实验

针对目前风力机尾流模型只能描述远尾流区域的尾流分布而忽略了近尾流区域的尾流特征的问题,基于双高斯函数,利用流量守恒定理并通过旋转修正推导了一个新的三维尾流模型。该尾流模型考虑了风切变的影响,并且能够描述近尾流区域以及远尾流区域的三维尾流分布特征。采用两台地基扫描激光雷达进行了风场实验,实验数据表明水平方向的近尾流分布类似于对称双高斯形、远尾流区域类似于对称高斯形,而垂直方向由于受到风切变的影响,在近尾流区域尾流分布类似非对称双高斯形、远尾流区域分布类似非对称高斯形。利用实测数据对三维尾流模型预测的水平剖面以及垂直剖面进行了对比验证,验证结果表明三维尾流模型的预测曲线和实验数据吻合良好,其平均相对误差大部分都在5%以内。新提出的三维尾流模型能够较好地预测风力机下游的整个尾流区域的空间分布,可为风电场的布局提供优化方案。