脉冲星风云Vela X的动力学模型及演化特性的研究

脉冲星风云Vela X是具有明显高能伽马射线辐射特性的天体.观测表明,该脉冲星风云具有非常复杂的观测形态.基于经典力学理论,构建了一个描述脉冲星风云动力学演化的理论模型,并结合模型的数值计算结果,讨论了脉冲星风云Vela X的动力学演化过程,分析了其具有复杂观测形态的主要物理原因,为解释该脉冲星风云的高能物理特性奠定了理论基础.     

SINS/北斗/星敏感器组合导航系统研究

将北斗卫星导航系统和星敏感器共同运用到组合导航中,以无反馈模式的联邦滤波器为基础,构建了SINS/北斗/星敏感器组合导航系统.根据北斗和星敏感器的特点,分析了系统产生量测延时和异步的原因,并对系统的量测延时和异步问题提出了解决方案.仿真表明,该组合导航系统具有较高的精度和容错性能.为北斗定位系统在国防上的应用提供了一条新思路.     

应用联邦自适应UKF的卫星多传感器数据融合

在卫星自主导航系统中,一方面,系统状态模型存在难以准确建模的问题,要求信息融合算法具有一定的自适应性;另一方面,系统的量测模型通常具有较强的非线性,又要求信息融合算法在强非线性下保持较高的精度和鲁棒性. 针对以上两个问题,本文提出了基于星敏感器、红外地平仪、磁强计、雷达高度计、紫外敏感器的多信息联邦自适应UKF组合导航方案,该方案将多个导航传感器提供的信息在联邦滤波器里融合,并采用自适应UKF算法构建联邦滤波器的子滤波器. 采用这种方案,可有效组织并充分利用导航传感器提供的导航信息,并且系统模型具有一定的自适应性. 数字仿真结果表明,与传统的联邦卡尔曼滤波方法相比,该方法更适合于非线性较强、系统模型参数不准确的场合,有效提高了导航精度.     

基于广域测量系统的大区域电网负荷建模的研究

针对基于负荷特性测量装置量测的传统负荷建模方法在大区电网负荷建模过程中存在的问题,结合现阶段广域测量系统的特点,提出一种以相量测量单元可观测节点的局部电压直接量测或伪量测为基础的广域负荷建模方法.该方法在假设发电机模型、输电线路模型相对较为精确的前提下,通过进化算法和时域仿真计算逐步寻优的过程获得适应时变性的某种负荷模型.数字仿真结果表明,该负荷建模方法能够作为一种校正方法以较高的精度满足数字计算的需要,验证了该方法的可行性和有效性.     

卫星导航系统与气压高度计的信息处理与融合

提出一种卫星导航系统与气压高度计的高度数据融合算法. 利用ARIMA(autoregressive integrated moving average)模型信号降噪技术对卫星导航系统和气压高度计的高度信号进行降噪处理. 建立高度测量系统的状态方程和量测方程,并结合卡尔曼滤波对高度数据进行第1 次融合,再利用递推加权最小二乘法对高度数据进行第2 次融合,得到精度更高的飞行高度信息. 实测数据分析结果表明：该算法所获得的高度信息与气压高度计、卫星导航系统相比,标准差降低一半以上,有效地提高了测量精度,可满足飞行器对高度测量信息的要求.     

可量测序列影像的加权整体最小二乘导航

提出顾及观测方程系数矩阵误差的可量测影像定位定姿算法及其权值确定方法,实现了利用可量测序列视觉影像与DGPS/IMU 融合导航计算. 计算结果表明：采用加权最小二乘算法可较好地克服可量测序列影像定位定姿算法中系数矩阵误差的影响,精度高于最小二乘法,当GPS 失锁2.5 km 时可达到优于13 m的定位精度和
0.1m 的定姿精度.     

Melnikov向量和一般退化同宿分支

利用指数型二分性理论和管函分析方法，讨论了一般退化情形下的同宿分支理论得到了一个一般的Ｍｅｌｎｉｋｏｖ型向量，且证明由此Ｍｅｌｎｉｋｏｖ向量的简单零可推 宿轨道的存在性。完全解了一般退化情形下的同宿分支问题。     

基于星间链路的星上时间自主完好性监测方法

针对北斗卫星系统难以在全球布站的现实情况,提出了一种基于Kalman滤波的星上时间自主完好性检测方法.该方法利用北斗卫星真实在轨数据,从星间链路测距值中解算出时间信息,经过历元归算得到相对钟差.利用原子钟时频基准的工作机理分析了星间测量数据的误差模型,设计了Kalman滤波监测算法.仿真分析了Kalman滤波对于北斗卫星真实在轨星间链路测距值中相位跳变和频率跳变的监测性能.结果表明,以钟差数据作为Kalman滤波的观测值,可以有效检测并识别出钟差数据的相位跳变和频率跳变,且为工程实践提出合适的检测门限.     

多波束GEO卫星通信中CDMA与FDMA的多址容量

从系统容量角度分析了多波束同步轨道(GEO)卫星移动通信系统的最优多址接入方式. 通过推导计算波束交叠、功率控制误差条件下的多波束GEO卫星通信CDMA系统的容量,并同CPM调制FDMA/TDMA系统进行对比,得到FDMA/TDMA更适合多波束GEO卫星移动通信的结论.     

两传感器最优观测融合解耦Wiener状态估值器

基于观测数据融合功能等价性原理,利用加权方法合并两传感器系统的各传感器的观测方程为一个最优融合观测方程,可得到全局最优稳态Kalman滤波器,进而可得到等价的解耦W iener状态估值器.可统一处理滤波、预报和平滑问题.且它可减小计算负担,便于实时应用.一个目标跟踪系统的仿真例子说明其有效性.     

颤振边界预测——状态空间模型和李雅普诺夫直接法的应用

本文提出从状态空间模型的能观性规范型出发,用Аяпунов直接法确定气弹模型的稳定性参数。按Аяпунов稳定性参数为零外推颤振边界,用该方法对某型号飞机尾段低速颤振模型风洞试验数据进行了处理,与Zimmerman方法、Matsuzaki方法及实测结果进行了比较。本文提出方法的可行性得到验证。     

星座双频测距测速自主定位与守时

传统星座自主导航主要以星间相对测距为主. 该技术定位精度有限,同时缺乏有效的手段克服星座的整体旋转. 该文在测距模型的基础上,将测速信息、传播延时和时钟误差纳入模型中,分析了电离层对测距的影响,推导了星间测距位置与时间的解耦模型. 提出利用GPS辅助测量来固定星座的位置基准和时间基准. 通过Matlab仿真实验表明：测速信息的引入能够进一步提高卫星的位置估计精度,同时GPS辅助测量可有效克服星座的整体旋转.     

离散Lyapunov-like矩阵方程的显式解

指出离散Lyapunov-like矩阵方程MXN-X=TmTn的解可以通过求逆一个m×m或者n×n矩阵,这里m,n分别是方阵M,N的维数.该求解方法对矩阵M,N的形式没有任何要求,同时指出该方程的解和矩阵对(M,Tm)构成的能控性矩阵,矩阵对(N,Tn)构成的能观性矩阵密切相关.类似于文献[1]对连续Lyapunov矩阵方程的解的讨论,相同的结论适用于离散Lyapunov-like矩阵方程.     

广义Sylvester矩阵方程AX-XF=BY的显式解

给出了广义Sylvester矩阵方程AX-XF=BY当F为任意矩阵时的一种完全的解析通解.该通解由矩阵对(A,B)构成的能控性矩阵,一个对称算子矩阵和矩阵对(Z,F)构成的能观性矩阵组成,这里Z是一个任意的参数矩阵,用来表征该方程的解的自由度.利用著名的Levverrier算法,该解析解的一个等价形式被给出.给出的结果是参考文献[13]的推广,在[13]中F被假设为友矩阵.     

常微分方程线性系统的一般理论与方程求解

在常微分方程的全部内容中,线性系统部分占有特别重要的地位,这不仅因为其自身的理论已被研究得十分清楚外,同时线性系统又是讨论非线性系统的基础.利用线性空间理论进一步对常微分方程线性内容及方程求解做一些分析和探究.     

透平机械内部三元流动的有限元解

本文运用张量分析,建立了透平机械内部流动任意流面流函数之偏微分方程,给出了有限元解的误差估计,研制了通用程序.在跨音速流情形,证明了相应的变分问题等价于一个线性分布参数的最优控制问题.应用有限元离散化,可用共轭梯度法求解.     

一般动力学系统的守恒量（Ⅰ）

本文从m次速度空间的积分变分原理出发.推导了一般的动力学系统的Noether守恒律。结果表明:更高层次的动力学系统的内部对称性可以在m次速度空间中加以描述。最后,以Emden方程为例说明了本文所给方法的应用。     

GPS/SST/SINS组合导航系统研究

提出了卫星/捷联星光/捷联惯导组合导航系统的方案和组合结构,采用改进的集中滤波对多传感器信息进行数据融合和导航状态的最优估计.该组合导航系统将捷联星光跟踪仪的姿态信息、高动态GPS的位置、速度信息与捷联惯导进行组合滤波,全面提高导航的姿态、速度和位置精度.同时该组合导航系统以弹道导弹为应用对象,设计并实现了基于弹道导弹的GPS/SST/SINS组合导航系统实时仿真平台,仿真结果表明该组合导航系统能提高导弹的导航精度,滤波算法稳定可靠.     

基于正交试验的GNSS应用方法

在全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)中,随着四大卫星导航系统的发展与完善,GNSS应用步入了多系统组合的新时代.为此,研究了GNSS多系统组合定位问题,运用正交试验法对GNSS多系统组合应用进行试验和设计,即3个因素不同水平的正交试验.试验中以位置误差均方根和PDOP平均值为GNSS定位精度的评价指标,选取组合的系统、频率、高度截止角3个因素,每个因素有不同的水平,因此选用合适的混合水平正交表.最后选用合适的接收机进行试验,根据试验结果运用综合平衡法得出在特定地区特定环境下GNSS多系统组合的最优应用方案.试验表明,采用该方法解决GNSS多系统的优化组合问题是切实可行的,数据计算和结果分析更加简便客观.