基于星敏感器双矢量观测信息的卫星姿态确定算法研究

针对三轴稳定卫星,研究基于星敏感器双矢量观测信息的卫星高精度姿态确定算法。建立了姿态运动学模型、敏感器测量模型、QUEST算法模型和扩展卡尔曼滤波(EKF)模型。对比分析了QUEST算法以及星敏感器与陀螺组合的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的定姿精度。通过数学仿真,表明基于星敏感器和陀螺的扩展卡尔曼滤波组合姿态确定算法具有更高的定姿精度。     

一种利用星敏感器的卫星自主定轨方法

研究了一种利用星敏感器的自主定轨方法，通过建立较为完善的仿真模型，包括卫星的姿态运动仿真以及对背景恒星的观测仿真等，进行了这种自主定轨方法的模拟计算，证实了该方法的可行性，并对星敏感器在星体坐标系中的取向与自主定轨精度的关系进行了理论和计算分析．     

基于陀螺星光加激光交会雷达的相对姿态确定

针对编队飞行中从飞行器与主飞行器的相对姿态确定问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的相对姿态确定方法. 采用修正罗德里格参数(MRPs)作为姿态描述参数避免奇异点. 姿态敏感器采用陀螺 星敏感器 激光交会雷达的配置模式,并且结合相对姿态动力学方程得到相对姿态确定的状态方程,建立起相对姿态确定的EKF模型. 仿真实例表明,EKF状态能在最慢300 s内收敛,MRPs的估计误差在10-5范围以内,该方法正确有效.     

一种基于天体运动学的星敏感器精度测量方法

星敏感器是目前应用在航天飞行器中精度最高的姿态测量器件,因此其精度的标定显得尤为重要。该文提出了一种基于天体运动学规律的星敏感器精度测量方法,利用地球自转的精密性,将星敏感器与地球固连,对天顶邻域拍摄星图。同时将存储在星敏感器内的导航星表由J2000.0坐标系在考虑恒星自行、岁差、章动及地球自转影响后变换到地固坐标系,经过星点提取、星图识别和姿态解算,得到星敏感器俯仰、偏航和滚转三轴在地固坐标系中的变化,根据统计规律得出星敏感器的指向精度和滚转精度。该测量方法方便易实施,可以避免传统测试方法操作复杂、需要精密转台和星模拟器的困扰,测量精度满足星敏感器要求,具有准确性和真实性。     

一种基于星敏感器的自主导航方法

由于惯性器件存在漂移,很难进一步提高采用惯性设备提供水平基准来实现星敏感器自主导航精度;而由于大气模型不精确,很难进一步提高利用星光折射来实现星敏感器自主导航的精度。为此,本文提出根据星敏感器的识别结果以及激光水平测量部件分别测量星敏感器的两个像平面轴来实现星敏感器自主导航。外场实验结果表明:采用本文的方法来实现星敏感器自主导航不仅能为载体提供角秒级精度的三轴姿态,而且能为载体提供角秒级的载体经度和纬度,所以该系统为载体提供了高精度的导航信息。     

采用光学非线性补偿的两轴微型太阳敏感器

卫星的小型化发展趋势相应地要求姿态敏感器件必须小型化。该文介绍了一种采用光学非线性补偿方法的两轴微型太阳敏感器技术。该敏感器在两个轴上的测量范围可以同时达到120°(±60°),测量精度优于0.1°,而其外结构尺寸只有50mm×50mm×25mm,总质量只有78g,总功耗小于24mW。其体积小、质量小、功耗低等特点可以满足微小卫星等航天系统对姿态测量敏感器部件的要求。该文给出了这种微型太阳敏感器的理论工作原理与实验测试结果。     

基于星光惯性组合的卫星姿态确定方法

基于双星敏感器与陀螺仪组成的星光惯性组合,提出了一种卫星姿态确定方法。双星敏感器分别与陀螺仪采用模糊自适应的无迹Kalman滤波方法进行子系统级的姿态估计,而后采用协方差交集算法框架进行系统级数据融合,从而完成卫星姿态的确定。对典型的卫星大角度快速机动扫描过程以及卫星三轴稳定运动过程的数值仿真,验证了该方法具备实用性与有效性。     

用GPS输出反馈实现大角度姿态状态跟踪控制

本文首次讨论并给出了利用星上GPS输出反馈,来实现卫星大角度姿态机动的自主非线性状态跟踪控制系统的设计.其中包括非线性状态反馈控制器的设计以及利用星上GPS伪距测量输出信息,采用修改的罗格里德参数描述姿态状态方程,实现星上实时状态跟踪控制的非线性估计器的设计.文中以EO-1/LandSat7卫星编队飞行为背景,给出了姿态测量信息的获取、姿态状态估计和实时跟踪控制的数学仿真结果,验证了控制系统设计的可行性和正确性,精度指标满足要求.     

人工修复盾构姿态错误的测量方法与精度探讨

在盾构掘进过程中,由于施工或导向系统发生故障等原因导致盾构姿态错误时,必须采用人工测量盾构姿态的方法对导向系统进行修复。文中就人工姿态测量原理和计算方法进行了分析,提出了人工修复盾构姿态的方法并分析了方法预期达到的精度,同时结合工程实践分析了该方法对姿态的影响。     

飞行器三轴姿态测量方法

介绍了到目前为止常用飞行器三轴姿态测量敏感器.详述了这些姿态敏感器的工作原理.根据这些原理分析了它们的优缺点,并比较了它们的性能指标.给出了具有指导意义的结论.     

THE JET-DRIVEN BOW SHOCK IN OUTFLOWS

Ｒｅｃｅｎｔｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈｅｈｉｇｈｃｏｌｌｉｍａｔｅｄｂｉｐｏｌａｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｕｔｆｌｏｗｓｆｒｏｍｙｏｕｎｇｓｔｅｌｌａｒｏｂｊｅｃｔｓ,ｓｕｃｈａｓＮＧＣ２２６４ＧａｎｄＮＧＣ２０２４．Ｅｘｉｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｓｃａｎｎｏｔｙｅｔｇｉｖｅｃｏｍｐｌｅｔｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｆｌｏｗ．Ｈｅｒｅ,ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｊｅｔｄｒｉｖｅｎｂｏｗ…     

开位形磁场中的螺旋星风

考虑磁场和速度环向分量的影响，讨论了开位形磁场中等离子体的运动。结果表明，磁场和速度的环向分量对磁流体力学方程的出产生重要影响。螺旋星风的形成需要较大的径向初速度和较大的表面压强，磁场和速度的环向分量对星风径向速度和增长起制约作用。     

二维精简索引分层导航星库的构造

提出二维精简索引分层导航星库的构造方法。该方法把导航星分为局域亮性和局域暗星，以局域亮星为主构造星三角形，从而减少了存储三角形的数量；对星三角形进行二维精简索引，以提高检索效率、节约比对时间；通过参数的不同选择，可以转换为其他类型的导航星库。二维精简索引分层导航星库与分层星识别方法相配合，具有存储空间较少、识别速度较快的优点，适用于视场较大、探测星等较低的第2代星敏感器。     

从恒星的演化到宇宙模型

恒星要保持相对平衡,必须要有某种压力与引力抗衡,在核心处必须存在某种能量来源。恒星的一生是不断消耗能量的一生,一旦能量消耗殆尽,将演变为白矮星、中子星或者黑洞。从理论上讲,黑洞的中心称为奇点,从量子场论的观点推测,奇点也许是“真实”与“虚无”的连接点,或者说“开关”。     

图的升分解问题的两个新结果

Ａｌａｖｉ等人在１９８７年定义了图的一种新分解,即“升分解”（ＡｓｃｅｎｄｉｎｇＳｕｂｇｒａｐｈＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）,并且猜想：任意有正数条边的图都可升分解．该文证明了下面两个新结果：（１）Ｈｉ是ｉ条边的Ｋｎ的子图,当ｎ＋１≤ｉ≤２ｎ－２ｎ／３［］２－２时,Ｇ＝Ｋｎ－Ｈｉ可升分解为Ｋ１,１,Ｋ１,２,…,Ｋ１,ｎ－５,Ｋ１,ｎ－４,Ｇｎ－３（ｎ≥６）,其中Ｋ１,ｎ－４Ｇｎ－３．（２）Ｈｉ是ｉ条边的Ｋｎ的子图,当ｉ≥２ｎ－２ｎ／３［］２时,Ｇ＝Ｋｎ－Ｈｉ不一定有定理１形式的升分解．     

星形函数的前n次多项式问题

对凡满足条件Ｒｅ｛ｆ（ｚ）／ｚ｝〉０的函数的展开式ｆ（ｚ）＝ｚ＋∞／∑／ｎ＝２ａｎｚ＾ｎ的前ｎ次多项式Ｓｎ（ｚ）＝ｚ＋ａ２ｚ＾２＋…＋ａｎｚ＾ｎ,寻找Ｓｎ（ｚ）的星形和凸形半径问题。     

重庆卫星湖轮虫种群的初步调查

采用筛绢过滤法和拖网法，对重庆卫星湖的轮虫种群进行了初步调查，共检出轮虫9种，平均生物量为290个／L，优势种为红眼旋轮虫(Philodina roseola)和萼花臂尾轮虫(Buachionus calyciflorus)。轮虫多样性指数与轮虫的生物量和优势种的优势度呈明显的负相关性。     

关于平面图的星色数

本文计算了一些平面图的星色数，回答了Ｖｉｎｃｅ提出的两个问题     

Review of galactic and extragalactic searches for class I methanol masers

Class I methanol masers are important tools for investigations of star formation throughout the Universe. Recently, a series of surveys for class I methanol masers at the 95 GHz transition toward samples of young stellar objects have been undertaken. These surveys have resulted in the detection of about 200 new class I methanol masers and combined with previous increased the number of known observations they have class I methanol masers in our Galaxy to ~400. From analysis of the relationship between class I methanol maser emission and associated astrophysical objects, it has been shown that the intensity of the class I methanol maser emission is closely correlated with the properties of the 1.1 mm Bolocam Galactic Plane Survey （BGPS） dust continuum sources and outflow properties. This further supports the hypothesis that class I methanol masers are collisionally pumped and excited in shocked regions. Based on these observations, it can be inferred that the BGPS catalog is likely to provide more reliable samples for targeting further class I methanol maser searches. A new survey for class I methanol masers toward a larger size sample of BGPS sources to test this is currently underway. The prospects for detecting class I methanol megamasers in extragalactic sources is discussed, and observations constituting the first sensitive search have been proposed.