发汗控制方程的直线解法

本文主要讨论了发汗控制问题的直线解法，对该问题的固定边界和活动边界情形，采用线方法分别空间离散化，得到两组常微分方程组，并且用隐式Ｅｕｌｅｒ方法对上述发汗控制系统进行了数学仿真，得到了热层温度随时间和控制参数变化特性曲线，它为研究发汗控制问题提供了数据分析依据。     

前言

前言发汗冷却控制是导弹、空间飞行器及其它受热部件热防护的重要手段。研究发汗控制问题对于揭示该问题的基本性质和对于导弹、空间飞行器、其它受热部件以及民用系统的防热应用设计是重要的应用基础工作。发汗冷却控制问题是在长期热防护实验研究和工程设计的基础上进行...     

高超声速头锥驻点发汗控制试验研究

本文简要叙述了发汗冷却控制概念。并在发汗冷却控制方程基本性质研究的基础上，针对电磁炮弹和其它型号的应用，进行了发汗冷却控制原理性试验研究。并着重叙述了水发汗的试验方案、控制方法等试验技术。应用发汗量函数级数形式，装入计算机代替方程求解。在电弧加热条件下，对驻点状态模型温度进行闭合回路控制的试验是成功的。     

关于水发汗控制及实验方案研究

本文采用水作为发汗剂研究了发汗控制问题。利用“假想节点”方法,导出了热漏条件差分公式,建立了数值计算方程组。讨论了发汗阻塞系数。并在计算机上进行数字仿真。当给定控制参数m_L的函数形式为级数时,数值结果表明,该函数能有效地控制热层温度。 本文还提供了发汗控制系统的实验方案,包括系统的计算机接口、硬件和软件以及发汗供给系统的实施方案。为进一步实验研究和工业应用奠定了基础。     

发汗控制系统的解对发汗剂流速的连续依赖性

本文研究发汗烧蚀控制问题的解及其解的性质。引入变换将含有附加方程的问题化为发展方程，通过应用算子半群理论，研究其相应产生的发展系统，证明了发汗烧蚀问题解的存在唯一性及其系统温度对发汗剂流量的连续依赖性。     

半群方法在发汗控制问题中的应用

本文研究在高速飞行体飞行中出现的热防护发汗控制模型导出的自由边界问题，引入变换将其化为发展方程，研究其相应产生的发展系统，用半群方法证明了发汗控制边值问题解的存在性，唯一性。其方法对一般抛物算子非线性自由边界问题及高维问题也适用     

层板发汗冷却数学模型与控制方程的求解

本文描述了结构层板与冷却剂相互之间存在温差的发汗冷却计算模型,导出了层板发汗冷却控制方程。对定常控制方程的积分求解方法和超临界状态非定常控制方程的数值求解方法进行了探讨,例举了液体火箭发动机推力室壁采用液氧作为冷却剂的计算结果。计算结果表明,基本模型符合实际的物理过程,求解过程直观简捷。由于冷却机理的类似,其数学模型与计算方法也适用于多孔材料等其它形式的热控制装置的发汗冷却研究。     

发汗烧蚀控制问题

本文讨论了一个发汗烧蚀控制问题。给出了系统的温度对发汗剂流量的单调性。通过应用算子半群理论和Ｈｉｌｂｅｒｔ空间的几何方法，得到了系统的最小范数控制的存在性、唯一性和可逼近性的结果。     

水发汗温度场控制问题的解

本文研究水发汗温度场控制模型导出的自由边界问题。在具有表面烧蚀的情形，证明了该问题解是存在唯一的。     

发汗冷却控制研究注记

发汗冷却控制问题属于前沿课题。近来新方法新观点不断出现，问题不断深入，成果迅速扩大。本文从数值方法和仿真，数学理论，控制理论，实验研究等方面进行小结。并总结了基本方程和给出了附加方程，便于算子空间讨论。     

突击作战干扰时机决策

干扰时机的确定是进行干扰决策的前提和基础。通过对问题分析,制定了两套干扰时机决策方案。为实现攻击机的飞行控制最优规划,综合考虑攻击机飞行性能、威胁约束以及边界约束,建立了最优航迹控制模型。引入主要应用于航天控制的勒让德伪谱法(Legendre pseudospectral method, LPM),将最优控制问题转化为非线性规划(nonlinear programming, NLP)问题,在此基础上设计了干扰时机解算流程。通过对基于c代码的可行序列二次规划(c code feasible sequential quadratic programming, CFSQP)算法的改进,有效减少了优化变量的数量,使其能对NLP问题快速寻优。仿真结果表明,所提出的干扰时机决策方案能有效地获得最优干扰开始和结束时刻。     

基于AEKF的高速自旋飞行体组合导航方法

针对高速自旋飞行体运行过程中噪声特性无法准确获取的问题, 提出了基于改进自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter, AEKF)算法对量测噪声进行自适应调节, 并在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)的基础上提出了一种基于对状态变量新的建模方式的EKF算法, 提高算法的实时性。采用北斗/捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)组合导航方案, 在EKF的基础上, 引入带遗忘因子的噪声估计器, 通过AEKF对组合导航数据进行融合, 对量测噪声进行估计。仿真结果表明, 所提出的组合导航方法对高速自旋飞行体的姿态和位置定位误差较小, 与无改进的AEKF相比, 具有更好的收敛性。     

侦察系统搜索目标仿真

对影响搜索系统搜索能力的因素进行了分析，根据作战地区的地形数据，研究了地面侦察系统搜索地面目标或低空飞行的空中目标通视面积的计算方法，根据光学镜的特性及光学镜与目标之间的关系，给出了计算目标在光学镜视场内停留时间的计算方法。     

强迫绕飞无控旋转目标的控制策略

针对无控旋转目标航天器强迫绕飞的控制策略问题,强迫绕飞时要求追踪器对无控旋转目标器具备视线指向的能力,以便在较短的时间内进行全面观测。首先分析了无控旋转目标的姿态及运动特性,在视线旋转坐标系上建立了追踪器与目标器的三维相对运动方程。将追踪器对目标器的绕飞问题转化为视线瞬时旋转平面内的二维控制问题,采用基于模糊切换增益调节的滑模控制器对视线方向和垂直视线方向的目标运动进行了控制。数值仿真验证了所提控制策略的有效性。     

编队飞行挠性航天器的输出反馈姿态协同控制

研究了在姿态调节和时变参考姿态跟踪情况下,且挠性模态变量和角速度不可测量时的编队飞行挠性航天器的姿态协同控制问题。针对姿态调节问题,在挠性模态不可测量的情况下,将文献中已有的用于刚体航天器编队飞行的比例〖CD*2〗微分协同控制器,推广到了挠性航天器编队的情形。然后,针对姿态跟踪问题,通过构造关于挠性模态的期望动态系统,并利用无源滤波器,提出了一种仅利用姿态测量信息的无速度反馈协同控制器。仿真结果表明了所提出控制方案的有效性。     

近场光存储光学飞行头特性仿真与优化设计

提出近场光存储光学头飞行问题的综合仿真方案,采用控制体积法求解表面形貌复杂的空气轴承气浮力分布,采用准牛顿迭代法求解光学头稳定飞行姿态;并以此为基础,分析空气轴承表面形貌参数对光学头稳定飞行姿态的影响规律,对其进行优化设计;所设计的光学头飞高为73.87nm,且飞行姿态稳定,满足近场光存储信号读写的要求.     

编队飞行最优相对轨迹生成与跟踪控制

燃料消耗和对参考轨迹的跟踪误差是编队任务的主要关注因素,为尽量节省燃料且减小跟踪误差,需要设计合理的参考轨迹与跟踪控制算法。为此,首先推导描述星间相对运动的完整动力学方程以及对参考轨迹的跟踪误差方程,基于完整相对动力学模型的无摄动形式,利用LGR(Legendre Gauss Radau)法将最优轨迹规划问题转化为非线性规划问题,使其可以数值求解;进而设计了带极点配置的H∞控制器,通过将系统闭环极点配置到左半复平面的合适区域,可以得到满意的跟踪误差同时维持合理的燃料消耗,在存在地球引力摄动、空间环境扰动以及主星轨道机动的情况下,能够完成对期望轨迹的跟踪。仿真结果显示了结果的有效性。     

基于改进梯度抑制的非平面场景运动目标检测

针对非平面场景3D结构产生的视差对导弹及无人机等空中机动成像平台运动目标检测影响,从提高运动目标检测的快速性和准确性角度,基于梯度抑制算法,提出了改进算法。首先,在非平面场景的运动目标检测中,考虑到视差干扰主要出现在背景边缘上,采用梯度抑制法滤除视差像素。其次,对经过梯度抑制法滤波后的像素,应用外极几何约束,进一步滤除机动成像平台大角度机动产生的剩余视差像素,从而提取出离散的运动目标像素,并进行二值化处理。然后,采用行列投影的方法对二值化的运动目标像素进行分类,确定运动目标区域。最后,对所提的方法进行了实验验证,验证了算法的有效性。     

初始段安控信息系统的应用研究

从发射场的实际需要出发 ,对飞行初始段安控信息的获取进行了分析研究。采用新的初始段安控测量体制 ,把电视图像和计算机数字信息量化合成为一体 ,使安控指挥员能够及时直观地进行安全判断 ,并采取相应的安控措施。应用此项技术成功地研制了初始段安控电视信息系统 ,提供直观、准确的初始段飞行实况、比对弹道和安全管道等安控信息 ,有效地实现了初始段安控信息的获取。该系统经济、实用、可靠 ,已在发射场推广使用。     

近圆参考轨道卫星编队脉冲控制方法

针对高斯摄动方程在描述近圆轨道时其近地点幅角和平近点角存在奇异性的问题,采用非奇异轨道要素描述卫星轨道运动,推导了适用于近圆参考轨道编队的非奇异轨道要素脉冲控制模型。基于该模型,首先设计了一个法向脉冲同时调整轨道倾角和升交点赤经偏差;然后,先假定采取在两个位置分别同时施加切向和径向脉冲的策略调整其余轨道要素偏差,分析了如在第一个位置施加切向脉冲时将会导致的复杂非线性问题,从而提出了一种在轨道上的某两个位置分别仅施加径向和切向脉冲的双脉冲控制修正算法,并且分析了该算法的燃料消耗情况。最后通过数值仿真验证了算法的简单性和有效性。