基于多种软件平台的卫星动力学仿真研究

卫星工具包STK(SatelliteToolKit)只能对自身的模块化方案进行验证和演示。引入了三维建模技术和可视化技术,并基于STK和Matlab的无缝连接,研究建立卫星动力学仿真系统。该仿真系统采用建模软件LightWave建立卫星三维模型,利用STK/Matlab模块提供的接口功能,开发新的轨道与姿态控制模块,为用户定制的轨道与姿态控制方案提供仿真、验证和演示。     

EMD新算法及其应用

经验模态分解（ENID）算法是Hilbert-Huang变换（HHT）的核心算法，它的分解效果依赖于包络线的生成算法和端点延拓算法。采用分段幂函数插值算法求包络成。结合一种改进的端点延拓算法。得到了一种新的EMD算法。分析了分段幂函数插值算法的收敛精度。从数学角度解释了选取该插值算法的原因．最后，结合一个股票模型的仿真结果说明新的EMD算法效果更好。     

仿真VV＆A标准和规范研究现状及分析

VV＆A（Verification，Validation and Accrediration）是仿真建模可信度评估工作的基础，VV＆A工作是建模仿真必不可缺的一部分。VV＆A标准化对VV＆A工作的推进意义重大。介绍了国际上当前主要的VV＆A标准化工作，包括美国国防部VV＆A建议规范系列，IEEE1278．4规范，THALES JP 11．20REVVA项目，ITOPV＆V项目，SISO VV＆A Overlay项目和MSG-019／TG-016项目等，并对它们的VV＆A角色定义、VV＆A过程定义以及核心思想、方法论等方面进行了详细的比较。最后，分析了这些标准的特点、相互关系、发展方向和对我们的借鉴意义。     

基于OpenGL的空间目标观测可视化仿真

对空间目标运行态势的可视化,一直是备受关注的问题。对于两行轨道根数(TLE)文件,研究了如何根据SGP4/SDP4模型计算空间目标的轨道数据。详细说明了可视化仿真的关键技术:运用OpenGL图形库绘制空间目标的三维模型和覆盖区域,分析多视图间同步控制机制。最后实现了可视化仿真,试验员可以通过多个视图观测空间目标运行态势。     

基于Backstepping方法的液压主动悬挂最优控制及仿真

建立了充分考虑液压装置动力学特性的1/4车辆非线性主动悬挂模型,并提出线性二次型指标下最优控制与非线性Backstepping技术相结合的内外环控制设计策略。仿真结果表明,运用所设计的控制器,车辆能够在变化的地形条件下满足操作稳定性,同时能够有效的改善乘坐舒适性。     

卫星信道衰减模型研究及试验分析

提出了一种基于时间序列的星-地通信链路衰减模型。模型利用一个目标聚类算法把大量衰减事件归纳为4类，然后通过改进的4状态马尔可夫链产生能够反映季节和气象变化的弹性时间序列，从而较为真实的模拟出链路衰减时的数据报丢失和重传等状态。在该模型基础上对多播文件传输协议进行了试验和分析。     

天文卫星巡天扫描智能规划模型及仿真

巡天扫描是天文卫星进行天体观测的基础,但是使用传统方法很难实现全天球覆盖,并且会遇到能源输出瓶颈。因此,针对天文卫星巡天扫描所遇到的问题,提出了使用多目标遗传算法对卫星飞行任务进行智能规划的模型。该模型通过调整飞行任务很好解决了能源输出的问题,与仅依靠被动的分段式扫描方法相比,还大大缩短了巡天扫描的时间。从仿真结果来看,该模型是十分有效的。     

基于仿真的军械紧急调运决策模型研究

分析了战时军械紧急调运的特点,指出了已有相关研究的局限性:①没有考虑军械紧急调运中存在的不确定性;②模型优化算法的实现较为复杂。针对这两点不足,将智能优化算法PSO与MonteCarlo仿真进行融合,提出了基于仿真的军械紧急调运决策模型,并依据模型较好地解决不确定环境下的军械紧急调运的决策优化问题。结合一个仿真算例,通过对比分析,证明了采用基于仿真的模型得到的调运决策更为合理、可信。     

武器装备体系结构演化仿真研究

受经费和生产能力的限制,武器装备建设过程呈现渐进发展的特点。科学的建设计划方案成为实现武器装备体系结构优化的重要条件。从武器装备的体系层次出发,提出了武器装备体系结构演化仿真的概念,明确了体系结构演化仿真的使命任务及总体思路。在分析了武器装备体系演化过程的主要影响因素、确定了基本优化思路的基础上,提出了体系结构演化仿真的优化指标。最后,从顶层设计的角度提出了软件系统的功能模型。     

基于递归小波网络的直升机动力学模型研究

提出一种基于递归小波网络建立直升机动力学模型的方法,给出了模型结构并利用粒子群优化算法对小波网络权参数进行调整。这种网络模型利用内部状态反馈来描述系统的非线性动力学特性,不必事先确定系统模型的类别和阶次,直接建立操纵量与加速度、角速度等变量之间的对应关系,从而避免了建立复杂的气动系数、气动导数模型的过程。与传统的机理模型相比,该模型具有结构简单、并行解算程度高、运算速度快的特点。在某型直升机飞行模拟器中取得了良好的应用效果。