基于可控域的定点返回轨道全局敏感性分析

针对载人月球探测定点返回轨道在多变量、多约束的复杂参数空间内参数之间影响关系不确定的问题，对载人探月定点返回轨道的参数敏感性问题进行了研究。基于近月点伪参数，建立了定点返回轨道的可控域计算模型，并提出了一种基于可控域的全局参数敏感性分析方法，以计算得到的可控域集合点构建敏感性分析矩阵，通过基于方差的方法对各参数的敏感性进行求解。在仿真分析中，得到了在给定约束条件下定点返回轨道可控域范围的一般分布规律，并给出了可控域范围内近月点伪参数对终端参数的敏感性指标。相关研究结论可为未来的载人月球探测轨道任务分析与设计提供重要参考。     

月地应急返回轨道优化设计

针对载人登月任务中的应急返回问题,对基于三脉冲变轨的方案进行优化设计。以圆型限制性三体问题(circular restricted three body problem, CR3BP)模型为基础,采用球坐标形式的月球返回运动模型。考虑环月轨道面、月球最小安全距离、终端近地距等约束,采用MultiStart算法对月地应急返回轨道进行全局优化。通过大量的计算仿真,验证了所提算法的有效性和可行性,并分析了不同轨道参数对性能指标的影响。研究结论对未来载人登月应急返回方案的设计具有重要的参考价值。     

通导一体化环月星座设计初探

探月活动的深入开展对月球中继星座的覆盖连续性、通信即时性、导航精准性及建设成本的要求越来越高。通导一体化的出现可为月球星座设计带来新思路, 可在为月面用户提供通信中继服务的同时, 在三重覆盖下实现高精度月面用户定位。针对不同卫星数量、不同轨道高度的环月星座轨道, 分析了其单重、双重和三重全月面全时覆盖的性能, 提出了特定高度下针对不同覆盖重数所需卫星数量的理论最小值, 并进行了仿真验证; 而后在通导一体化设计准则下, 对三重覆盖的情况进行了月面用户定位仿真分析, 结果显示三重覆盖定位精度可达米级。     

探月返回飞船再入飞行全数字仿真系统设计

探月返回飞船再入过程是整个探月任务的关键环节。为了给再入任务提供设计参考和验证手段,设计了一套全数字的再入飞行仿真系统。首先,建立了飞船再入6自由度动力学模型,设计了导航制导控制系统,构建了推力器模型;然后,设计了集成所有运行模块的仿真系统框架;最后,设计了满足功能需求的再入飞行仿真的运行流程。基于蒙特卡罗打靶技术,该仿真系统能够对再入轨迹特性进行分析,并能够验证测试导航制导控制系统和气动构型设计。对某探月返回飞船再入的蒙特卡罗打靶仿真验证了仿真系统的功能和有效性。     

用虚拟现实技术研究月球探测中的开拓性问题

提出了采用月球探测车探测月球的总体构想 ,其特点是将虚拟现实技术引入其中。着重讨论了运用虚拟现实技术进行月球探测车地面模拟和仿真的方法 ,对月球探测车虚拟环境系统的生成、虚拟月球地形地貌的创建、虚拟月球探测车、动力学仿真、建模与仿真的校核、验证和确认进行了论述。为了验证提出的月球探测车地面模拟与仿真虚拟现实技术方法的可行性和有效性 ,已经建立了虚拟月球环境的平台 ,设计了虚拟月球探测车模型 ,基本解决了月球环境下的动力学仿真问题     

月球车的惯性/天文组合导航新方法

我国月球探测二期工程将进行月面巡视探测任务,而月球车的导航和控制是任务完成的重要保障。月球车实现自主导航可以弥补地面测控的局限性,是目前亟待解决的关键技术。惯性导航和天文导航都是适用于月球车的自主导航方法,但惯性导航误差随时间积累,天文导航短时精度较低。为此,提出一种月球车自主惯性/天文组合导航新方法,通过天文导航不断对惯性导航进行校正,提高了导航的精度和可靠性。仿真结果表明,该惯性/天文组合导航方法的位置精度在25 m以内,可满足月球车长时间、长距离的高精度导航要求。     

月基SAR对地观测系统参数分析

随着人类探月活动的发展,以月球作为观测平台对地球进行合成孔径雷达(Moon-based synthetic aperture radar, Moon-based SAR)观测研究引起了诸多学者的关注。Moon-based SAR具有长期、大尺度、连续动态的观测优势,可望为固体地球宏观运动现象的观测提供新途径。针对科学应用需求,并考虑地月相对运动关系和影像性能的约束条件,进行了Moon-based SAR系统关键参数分析与仿真。数值计算结果表明, Moon-based SAR具有超宽幅对地观测的应用潜力,在满足成像性能的要求下,采用多波束工作模式测绘带宽可达上千千米。     

月地返回轨道控制误差传播及分离点位置精度分析

基于探月工程三期论证中的一条月地返回轨道,分析了影响轨道器和返回器分离点位置计算精度的误差因素,建立了相应的误差协方差传播模型。通过仿真计算,讨论了在不同修正时机下,末次修正控制误差对轨道的影响,给出了分离点位置误差与末次修正后轨道误差之间的关系,对末次修正时机和分离时机的选择与分离点位置误差的关系进行了初步分析,结果表明,适当延后末次修正时间,以及适当提前分离有助于控制分离点位置误差。     

软件化电离层探测雷达波形产生器的设计

讨论的电离层斜向返回探测雷达的波形产生器是以软件无线电理论为基本思想设计了一台通用短波及超短波雷达波形产生平台。波形产生器主要由DSP和数字上变频器构成,DSP作为主控制器设定数字上变频器的调制方式和输出波形。因此雷达能够发射调幅、调频、调相和各种复合调制信号,实现多种电离层探测方式,从而可以实时获得丰富的电离层探测数据。     

基于实时测控数据驱动的航天可视化仿真系统

随着我国航天事业的发展,对航天测控可视化系统仿真技术的要求也逐步提高.文章以我国嫦娥一号卫星首次月球探测工程为背景,分析并口研究了基于实时测控数据驱动的可视化仿真系统需要实现的功能,并针对过去实时视景仿真系统中视点设计适应性差、缺乏灵活性等弊病,提出了可应用于航天探测视景仿真的通用视点设计步骤,实现对三维视景灵活多变的实时渲染显示.     

美国计划25年内将宇航员送上火星并停留500天

据报道,美国国家航空航天局(NASA)“火星探测计划”预计在2030年前将6名宇航员送上火星,届时宇航员将在火星停留500天。根据NASA计划,美国宇航员将花费2年半时间完成火星往返飞行,整个项目将动用3个航天器。根据这一计划,火星飞行将由两个阶段组成。第一阶段发射两个不载人飞船     

格雷互补码雷达实现地下管线的高信杂比探测

为了解决传统脉冲体制超宽带(ultra wideband, UWB)探地雷达难以同时兼顾分辨率和探测深度的问题,构建了基于高速格雷互补码的探地雷达系统。该系统使用一对高速互补格雷码作为探测信号,通过叠加其相关运算结果,可以完全消除旁瓣,且使其峰值增大为原来的2倍。将此信号应用于地下管线探测,仿真和实验结果显示,基于高速格雷互补码的UWB探地雷达能有效探测地下金属和非金属管线。进一步,将探测结果与基于混沌脉冲位置调制信号的管线探测结果相比,在同等条件下,前者能显著提高系统的信杂比(signal-to-clutter ratio, SCR),进而可在满足高分辨率的前提下显著提高探测深度,从而证明了所提出方法的可行性与优越性。     

一种基于解压的镜头探测方法

镜头探测是视频内容和结构化分析的第一步。目前的镜头探测方法根据处理角度不同 ,主要分为压缩域和解压域两种。提出了一种基于解压的镜头探测方法。该方法基于这样一个假定 ,即同一镜头往往具有相同的背景区域。通过对背景区域的数据进行分析 ,得到视频的镜头边界。该方法具有设置参数少、阈值敏感度低以及处理数据量小的特点 ,适用于大容量的视频库。通过对各种不同类型的视频进行实验 ,证明该方法具有较强的适应性和鲁棒性 ,可以获得较高的镜头查到率和查准率     

仿真网格高质量信息共享方法研究

高质量的信息共享是提高仿真网格仿真过程及结果可信性的重要基础,是实现仿真网格组成单元高效协作的重要途径。提出了一种基于信息能力建模的仿真网格高质量信息共享方法—TPGQISM。TPGQISM方法核心思想是通过有效选取信息质量高的信息源、执行经过选优的信息查询计划来实现高质量信息共享。该方法分为三个步骤,第一步,基于信息能力模型对仿真网格中各信息源信息能力进行建模描述;第二步,基于各信息源信息能力建模,应用逼近理想解的排序方法对仿真网格信息源进行排队选优;第三步,生成信息查询共享计划,应用简单加权和法对于所生成的信息查询计划进行排序选优,执行最优信息查询计划。最后结合实例,对TPGQISM方法工作原理、过程和应用进行了初步探讨。     

美国第一部潜射导弹相控阵预警雷达

美空军于今年四月接收了雷锡恩公司设备分部为它研制的第一部潜射导弹相控阵预警雷达Pave Paws。这是美国防御系统探测和预警来自广阔的北大西洋的潜射导弹攻击的第一步措施。 Pave Paws相控阵雷达使用超高频波段(420—450兆赫)。它将监视轨道上的卫星和执行警戒任务。Pave Paws比普通雷达要先     

电离层斜向返回探测雷达的发射模块设计

为在武汉电离层斜向返回探测系统(Wuhan ionospheric oblique backscattering sounding system,WIOBSS)中实现低的发射功率、远的探测距离、比较强的抗干扰等技术要求,根据WIOBSS的特点,提出了脉间二相编码等间隔收发探测模式。在这种新型探测模式中,WIOBSS采用发射长持续时间探测信号的方式来积累回波能量,并采用具有良好自相关性的二元伪随机序列m序列和近完美序列来对相位进行调制。另外,一套采用软件无线电和面向仪器系统的外围部件互连扩展(Pci eXtension for instru mentation,PXI)总线技术的软件化发射模块被设计用于实现这种新型探测模式。实际探测结果表明,采用该发射模块的WIOBSS在发射功率非常小的情况下成功地实现了2000 km范围内的电离层状态探测。     

一种空中目标参数估计方法的仿真

对空中目标探测与跟踪的方式可分为主动式和被动式两种。主动式探测的工作原理是探测与跟踪装置发射某种信号，当所发出的信号遇到目标时产生回波时，探测与跟踪装置依靠被探测的目标返回的信号来得到目标的信息。被动式探测的工作原理是探测与跟踪装置本身不发出信号，仅探测目标本身产生的信号来获得目标的信息。本文提出一种对空中目标参数估计的方法，可以在不知道目标距离的条件下得到目标的方位角与俯仰角。实现对目标的被动式跟踪。对估计误差的统计特性进行了分析，仿真结果表明了方法的可行性。     

月球软着陆制导律设计及其误差分析

随着任务需求的复杂化,实现高精度定点软着陆是未来月球探测的必然要求.首先,基于简化的软着陆动力学模型,通过求解特殊两点边值问题,给出了一种实时显式制导方法.其次,建立了月球软着陆主制动段的误差模型,并运用误差敏感系数矩阵对所提出制导律的制导误差进行分析.结果表明,与初始位置偏差相比,初始速度偏差对终端各状态的影响要大;位置、速度测量误差分别只对本轴终端位置、速度影响较大;制导律对刻度因素误差最敏感.     

DARPA开发信号处理技术的两项新计划

DARPA正在执行两项旨在开发红外信 号与毫米波信号处理技术的新计划。第一项计划研究自动目标截获所需要的红外信号处理技术。重点是探测和分类算法,但也可能包括传感器控制、图象恢复、图象压缩、跟踪和瞄准点选择等算法。 作为红外处理技术计划的一部分,0ARPA打算与陆军夜视和电光实验室从事一项联合计划,将有一些公司对所选算法进行参数研究。研究工作由各承包商用其自己伪信号处理设备进行。标准的表征输入数据集将由单独的合同规定和收集,然后提供承     

带休假的返回n-ARQ系统时延性能研究

在对返回 n 步自动重传请求协议(返回 n-ARQ)的系统传输过程进行分析的基础上,利用等效服务时延的思想简洁有效地建立了返回 n-ARQ 系统的休假排队模型,求得了该系统的主要性能指标分组平均等待时延、平均服务时延以及归一化最大吞吐量等的表达式,给出确定最佳滑动窗口长度以及最佳分组长度的理论模型;最后通过数值模拟分析了分组传输正确率、滑动窗口长度以及分组长度对系统时延的影响,并分析论证了最佳滑动窗口长度以及最佳分组长度的存在性和可确定性及其变动规律.