运载火箭动力学的面向对象仿真框架

利用面向对象思想和统一建模语言（UML），设计了运载火箭动力学的通用仿真框架。在该框架中，运载火箭、子级火箭、状态变量及对应的右函数、GNC系统、发动机、空气动力、控制执行机构和地球等，都作为独立的对象建模，诸如积分、坐标变换、插值等算法也利用对象技术实现，从而极大地提高了仿真框架的适应性和可扩展性，可以支持不同仿真背景，不同粒度下的仿真要求。利用该框架,基于分布组件技术建立的分布式运载火箭动力学仿真平台，验证了该框架的有效性。     

六自由度飞行器编队建模与控制

传统主从式编队常采用线性化反馈控制,很难满足复杂高精度空间飞行器编队要求。针对主从式飞行器相对平动和相对转动运动进行建模,进而得到统一的六自由度飞行器编从的非线性动力学模型。基于所得模型,设计了六自由度飞行器编队控制的滑模控制器和积分反推控制器,并给出基于Lyapunov的严格数学证明。仿真结果表明,控制器能够保证从飞行器六自由度运动跟踪误差的一致渐近收敛,为空间飞行器在轨服务等飞行器编队实际应用提供了理论参考。     

基于UML的飞行器动力学虚拟样机仿真建模研究

建模是虚拟样机系统的基础。本文论述了飞行器动力学虚拟样机系统飞行系统仿真模型库的组成和功能,并且应用可视化面向对象建模技术明确划分导弹飞行仿真模型库类库,应用标准建模语言UML(Unified Modeling Language)设计飞行仿真模型库的用例图、活动图、类图,提高了飞行仿真模型库的可重用性,并用于导弹动力学虚拟样机的研究。     

倾转旋翼飞行器无模型自适应姿态控制

采用余弦加权分配法克服了控制操纵冗余问题,采用内/外回路控制结构解决了通道间耦合问题,实现了不同飞行模式下飞行控制系统统一建模。针对无人倾转旋翼飞行器动力学模型难于准确建立问题,引入伪梯度向量和伪阶数,应用无模型自适应飞行控制策略,使飞行控制系统对存在动力学特性非线性、时变性和未建模部分的被控对象具有更强的自适应性和鲁棒性。仿真验证了无模型自适应控制器的自适应性和鲁棒性优于比例〖CD*2〗积分〖CD*2〗微分控制器,给出了倾转旋翼飞行器由直升机模式到过渡模式再到飞机模式的全过程仿真,验证了无模型自适应控制器能够应用于倾转旋翼飞行器飞行控制系统设计,为无人倾转旋翼飞行器飞行控制系统设计,提供了一套新的控制系统设计方法,便于工程实现。     

航天测控系统通用仿真平台

建立能够囊括所有航天器类型的三种航天器仿真模型、提出航天器动力学仿真通用积分右函数、构造三种类型的地面测控网仿真模型、设计通用仿真软件、基于动态链接库,建立动态映射技术,完成航天器遥测、遥控专用仿真软件与通用仿真软件的动态链接。融合了物理仿真和数学仿真、统一了航天器仿真和地面测控网仿真、实现了多航天器、多中心、多测站、多频段、高效率的航天测控系统通用仿真。     

航天动力学的面向对象建模

在面向对象设计方法的指导下,通过对象间继承关系、聚合关系、委托关系和使用关系的分析,建立了用于航天动力学仿真的面向对象模型。利用这一模型,可以为不同复杂度的航天动力学建模提供支持,方便构筑面向具体问题的应用。     

基于观测器的四旋翼容错控制及仿真研究

针对四旋翼飞行器执行器故障的问题,提出7一种基于自适应观测器的积分反演滑模容错控制策略,以保证飞行器的安全性和可靠性.建立考虑执行器故障的四旋翼飞行器动力学模型;设计一种自适应故障估计观测器用来观测系统的状态和估计故障信息;采用积分反演和滑模控制相结合的方法分别设计姿态容错控制器和位置控制器,完成姿态和位置的轨迹跟踪....     

航天系统分析与仿真基础程序库AstroLib

介绍了航天系统分析与仿真领域的一个通用程序库AstroLib。AstroLib是一个包含航天系统分析与仿真所需的航天动力学函数和数值算法的软件程序包，其正确性经过了大量测试。AstroLib具有跨平台、功能丰富、精度高、灵活性好等特点。AstroLib主要由四部分组成：支撑数据，航天动力学库，数学库和工具库。介绍了每部分的功能和组成。将程序库中的轨道积分程序和STK软件的高精度轨道模块进行了对比计算，结果表明三天轨道外推时两者的位置误差在2米以内。     

基于WISE的鱼雷武器系统弹道仿真模型设计与应用

应用通用仿真程序设计语言开发武器连续系统的一体化仿真软件包往往会出现开发周期长，建模规范化及可重用性差等问题，本文研究了基于WISE仿真环境的模块化建模方法，通过WISE的图形化建模工具实现不同粒度的可重用性模型的设计，以此为基础构建脱离WISE环境可单独运行的一体化仿真程序。以鱼雷武器系统弹道仿真及视景演示组成的分布交互系统开发为应用背景，验证了该方法具有建模过程快捷、灵活、可重用性好等优点。     

基于组件技术的飞行器动力学虚拟样机模型库的研究

模型库技术是虚拟样机技术的关键技术之一，模型的重用性、模型库管理系统及其建模环境又是当前模型库技术中的研究热点。本文针对飞行器动力学虚拟样机系统的特点，在对系统进行面向对象分析的基础上，论述了模型库系统中应用组件技术的必要性，引入COM组件技术对模型设计构建，增强模型重用性、通用性；设计的层次化模型库体系结构及相应的模型组织、管理方法及其在模型组件基础上的一种图形化建模方法，支持动力学虚拟样机技术的研究。     

空间交会GNC仿真系统建模中的设计模式

为实现空间交会仿真系统的快速建模，降低研制成本与风险，采用可复用面向对象设计模式对空间交会GNC仿真系统进行了抽象，讨论了策略模式、生成器模式、抽象工厂模式在积分过程，摄动力对象组合和GNC子系统中的应用。设计模式的应用为GNC系统建模提供了一种基本框架，使得系统更容易维护、扩展和复用。     

基于功能需求模式识别的变异式产品需求分析建模方法及其在产品设计中的应用

提出一种产品需求分析建模的方法,它通过识别已有设计的功能需求模式来映射历史数据和抽取专家经验和知识,从而在新产品设计中根据功能需求模式,通过对以往产品设计的修改和进化来进行产品需求分析．功能需求模式的定义、识别和利用在文中进行了详细的讨论．该方法理顺了需求分析定义的精化过程,简化了繁琐的顾客与设计者的沟通和交互过程,并减轻了需求分析定义中内在的复杂性和模糊性．机器学习技术的应用,将专家经验和知识结合到功能需求模式中,并反映产品进步、技术趋势和市场竞争等战略性因索,从而增强了需求分析中有效利用领域知识的能力．在电源产品设计的实践表明了该方法的可行性和潜力．     

复杂工程的建模仿真方法

提出了一种针对复杂工程的建模和仿真方法。比较复杂工程和复杂系统的异同，以及复杂工程仿真和一般工程仿真的区别，由此总结出复杂工程仿真的特点和要求。提出根据面向人员以及所用方法论的差异，将复杂工程的建模分为两个阶段，在第一个阶段中采用层次化的任务建模方法，面向实际工程人员，第二个阶段中采用模块化的实体行为建模，面向仿真技术人员。通过对仿真建模任务的区分，由各自擅长的人员完成，并通过层次化和模块化方法的采用，降低复杂工程仿真建模的复杂度，形成一种适合于复杂工程的仿真方法。     

诊断多智能体重构过程的Petri网模型

为适应故障诊断中动态变化的环境和满足求解复杂系统全部任务的要求,本文以诊断决策问题的结构及建模过程的层次性为基本思想,提出用立体分层Petri网作为可视化建模支持工具支持嵌套式建模,研究了诊断系统重构的立体分层Petri网框架,并详细分析了诊断系统资源调度的Petri网模型、多智能体诊断系统重构的Petri网模型以及功能智能体执行重构的Petri网模型,全文通过实例说明了Petri网模型的设计方法,最后给出了立体分层Petri网模型的求解方法。     

C~4ISR需求模型及一体化描述

研究了C4ISR需求要素及层次化C4ISR需求模型.探讨了节点、活动和信息在节点-关系模型、信息模型与IDEF0活动模型相互之间的映射关系,包括节点映射、活动映射、信息需求映射和约束数据映射,使节点,活动和信息在C4ISR需求模型中匹配起来;在此基础上,提出C4ISR需求一体化层次建模方法.最后,通过一个案例示例以说明了所提出方法的有效性,实用性.     

基于ADA语言的递阶控制系统仿真器AHCSE

本文介绍了国家ＣＩＭＳ工程研究中心（ＣＩＭＳＥＲＣ）开发的递阶控制系统仿真器ＡＨＣＳＥ。文中首先分析了递阶控制系统的结构的特点及其一般的建模方法，在此基础上介绍ＡＨＣＳＥ基于Ａｄａ语言的递阶建模框架，结构化非语言建模环境，实时监控及动画显示功能，最后给出了国家ＣＩＭＳＥＲＣ的一个应用实例。     

新的单参数混沌振子网络的同步化区域的转迁

本文针对一个新发现的单参数混沌系统作为节点动力学的动力网络，在给定某一内连矩阵情况下，研究了随节点动力学参数的连续变化，复杂动力网络同步化区域的演化与切换. 我们把这种网络同步化区域随节点动力学参数发生变化的现象称为网络同步化区域的分岔或转迁. 结果发现，对于某些内连矩阵，同步化区域不产生分岔现象，表明网络同步状态的稳定性不会因节点动力学参数的变化而发生改变；而对于某些内连矩阵，随节点动力学参数的逐渐增大，同步化区域主要出现了下面几种分岔或转迁模式：（1）无界-空集型的，（2）空集-有界-无界-有界-无界型的，（3）空集-无界-空集-无界-空集-无界型的，（4）空集-有界-无界-有界界-无界型的. 在这些分岔模式中，同步化区域随动力学参数的增大最后大都演化成无界型的，与统一混沌系统为节点动力学的网络的同步化区域的分岔模式有着显著差异. 这些现象表明：同一类型的节点动力学，不同的内连矩阵，矩阵网络同步化区域的分岔模式是不一样的；同一内连矩阵，不同类型的节点动力学，网络的同步区域的分岔模式也存在很多差异；不同的分岔模式，网络同步状态的稳定性也是不一样，它势必影响网络的同步能力.     

复杂工程系统设计方案评价方法综述

工程背景为航天器舱的布局优化设计问題,为此我们研究了多种具有实用性的布局优化算法,并依据这些算法得出了多种不同的布局设计方案。航天器舱是一个复杂的工程系统,在概念设计阶段,能否对这些布局设计方案做出客观评价将最终决定整个系统设计质量的优劣乃至其成敗,因此系统方案评价工作十分重要。基于此,对国內外目前常用的系统方案评价方法的理论及其特点进行了研究,归纳为如下几类:层次分析法、模糊评价法、灰色理论法、物元分析法、聚类分析法、价值工程法、神经网络法以及综合评价法等,并简要介绍了各种评价法在工程领域中的应用情况,并就目前尚有待深入研究的问题进行了探讨。     

基于Microsoft Visio 2002构建仿真图形化建模环境

通过分析图形化建模系统的一般要求，提出了基于Microsoft Visio 2002进行仿真图形化建模系统开发的方案。讨论了基于Visio进行仿真图形化建模系统开发的几个主要问题，对于其中的难点给出具体的解决办法。实践证明，该方案是可行的，并且比传统开发方法具有一定优势。     

基于共同机制的时间序列关联模式挖掘系统及其应用

提出了一种针对不同时间序列间关联模式的发现方法,并阐述了以该方法为基础而构建的关联模式挖掘系统的结构.系统按步骤主要分成序列分割,模式聚类和关联模式挖掘三个部分.其中关联模式的发现基于共同作用机制的思想,即两个不同的时间序列之所以出现频繁的关联模式,必定存在某种共同机制的作用或者二者本身之间有某种因果关系.通过定义可靠度来度量作用强度,并以此作为阈值约束,大大降低了算法的复杂性,伸缩性好,产生的关联模式数量适当.将其应用于股市关联变动模式的发现验证了其有效性.