特征点提取算法比较及四旋翼平台验证

针对视觉导航中存在的图像特征点提取精度与用时之间的矛盾,对几种常用的特征点提取算法(Harris,SIFT,SURF)进行了论述,并针对SIFT算法和SURF算法进行了比较,同时搭建了四旋翼验证平台,利用四旋翼实验平台,针对自然环境中的实物测试了上述两种算法的提取精度与用时,结果表明SURF算法是视觉导航中综合考虑匹配的正确率及实时性的较优选择.     

大气环境中的亚轨道飞行器再入轨迹仿真

针对亚轨道再入飞行器的高精度轨迹仿真问题,采用了国际上最新的NRLMISISE00大气模式、HWM93水平风场建立了大气参数模拟系统,比较分析了不同模式下影响飞行器运动特性的各种大气参数的区别;利用查普曼公式建立了大气环境中亚轨道再入飞行器的运动方程;结合美国X-33演示验证实验样机,仿真分析了各种大气参数对亚轨道再入飞行器运动参数的影响.研究表明,大气环境对于再入飞行器的影响不容忽略,在实际应用中应该根据具体的任务需求来选择合理的大气模型.     

基于中心差分卡尔曼滤波的航天器视觉相对导航算法研究

在航天器视觉相对导航过程中,量测方程的非线性特性会影响航天器相对位姿的估计精度.分析了扩展卡尔曼滤波方法(EKF)将非线性模型线性化时存在的缺点,研究了中心差分卡尔曼滤波方法(CDKF),提出用中心差分卡尔曼滤波方法来解决视觉导航中两航天器的相对位姿估计问题,并给出了EKF与CDKF的仿真结果.仿真结果表明在相同条件下,CD-KF算法比EKF具有更高的精度和稳定性,该方法能够在航天器视觉相对导航中应用.     

脉冲辅助的借力飞行轨道设计

以借助金星引力的火星探测器轨道设计为背景,针对借力前后可能存在的速度不匹配问题,提出了一种脉冲辅助借力的解决方式,分析了脉冲大小和脉冲作用方向对借力前后速度和能量的影响;其次,结合借力过程的理论分析,将之用到金星借力的火星轨道设计中,用遗传算法对借力飞行轨道的参数进行优化;最后,通过与无动力借力方式和深空机动方式所需要总能量大小的比较,得出脉冲辅助借力飞行方式需要更低能量的结论。     

空间飞行器特征提取与相对定姿研究进展

在人类探索太空的活动中，空间飞行器特征提取与相对定姿是一个非常重要的空间应用问题，相应的算法是迫切需要解决的核心问题.文中首先介绍了空间飞行器特征提取与相对定姿算法的国内外相关研究现状，分析了相关算法存在的不足.研究和探讨了数学形态学和双四元数理论及其成功应用.在此基础上，提出了基于数学形态学和多组双四元数的新算法.该算法克服了传统方法的不足，有效地将空间飞行器姿轨控信息应用到结构元素的动态重构与分解、多组双四元数方程的动态建立与解算中，尤其是把空间飞行器特征提取与相对定姿统一考虑的研究思路在解决同类空间应用问题中具有一定的参考价值.     

基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统研究

传统的捷联惯性导航系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统常采用位置速度组合模式,其可观测性与载体的飞行航迹有关,从而影响了整个组合导航系统的精度和可靠性.为了解决这一问题,提出了基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统方案,推导了姿态角误差和平台失准角之间的变换关系,建立了SINS/GPS全组合导航系统数学模型,最后采用联邦滤波算法进行组合导航仿真计算.通过对仿真计算结果的分析,证明基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航算法能够有效地提高系统的导航精度和可靠性.     

空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台方案研究

在研制空间飞行器导航系统的过程中,搭建导航仿真平台能够有效地节约成本并缩短研发周期.在模块化、通用化和标准化设计原则的指导下,利用多台计算机和相应的数据总线开发了空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台.在空间飞行器导航系统特性分析的基础上,提出了捷联惯性导航系统、GPS、脉冲星导航系统、磁强计和星敏感器组合导航方案,设计了仿真平台的结构,论述了仿真平台的硬件设计、软件开发和算法,并探讨了仿真平台的扩展性能.试验表明该仿真平台能够逼真地模拟空间飞行器导航系统,并为设计者提供有益的建议.     

精确制导炸弹传递对准算法与仿真

近年来精确制导炸弹在战争中初露锋芒，受到了普遍的重视。作为机载空射武器，炸弹惯导系统在投放之前必须进行必要的初始对准。结合航空制导炸弹的特点，针对载机主惯导与炸弹子惯导速度/方位角匹配的传递对准模型，分别建立了精确对准和快速对准模型．并在仿真系统建立的基础上，从不同模型、载机不同机动方式、不同惯性元件精度等角度对模型和算法的有效性进行了比较和验证，给出了工程实现过程中一些切实可行的建议。     

Galileo系统性能分析与仿真计算

欧洲新一代卫星导航系统一Galileo系统正在如期建设之中，其中系统的可见性和可用性是其建成并投入使用后性能的重要指标。在研究Galileo系统不同测站可见卫星数、卫星的糟度因子和系统完好性算法的基础上，通过仿真分析，比较了Galileo和GPS系统性能的异同，为Galileo系统未来的应用奠定了基础。     

基于区间算法的航天器再入轨迹优化

区间算法是近年来出现的一种新的全局优化算法,本文将其引入到再入轨迹优化中来。首先建立了航天器再入区间模型,选取总加热量最小为性能指标,控制量则选为功角和滚转角;然后讨论了区间算法在再入轨迹优化中的可行性以及优势;其次根据该算法的特点,构建了待优控制量功角、滚转角的区间解析表达式,以及给出了约束条件的处理方法;最后分析并解决了该算法在再入轨迹优化中应用的其余关键问题。仿真结果表明,该算法能够保证在再入轨迹优化中找到全局最优解,相比于其他优化算法具有某些优势。