ZY-3卫星的姿态和轨道模型研究

资源三号卫星是我国首颗高分辨率光学三线阵立体测绘卫星.对于推扫式卫星影像而言,姿态和轨道统计模型的精度会直接影响后期卫星数据处理和无控制点的定位精度.通过对资源三号卫星的姿态和轨道数据进行分析研究,提出逐点带权多项式姿轨模型,推导出该模型在几何处理中的微分方程.使用资源三号卫星数据验证了逐点带权多项式模型对资源三号卫星姿轨拟合的正确性和实用性.     

卫星姿态对JASON-2卫星精密定轨影响分析

针对因姿态不稳定性对轨道的影响而难以评估的问题, 详细讨论了卫星的姿态模型, 推导了卫星姿态变化对观测值影响的解析表达式。模拟试验结果表明, 随着姿态不稳定性加剧, 轨道精度随之急剧下降, 另一方面姿态不稳定会随坐标轴不同而对轨道精度产生不同影响。为获得高精度的卫星轨道, 需要卫星姿态稳定性满足一定的要求, 尤其是相位中心偏大的坐标轴方向, 以JASON-2为例, 姿态在轴向变化必须稳定在2°内。基于JASON-2实测姿态计算表明, 该卫星姿态稳定性处在1°左右, 对轨道精度影响为0.036 m。该模拟实验方法为评估姿态稳定性对卫星精密轨道的影响提供了有效的方法。     

不可积哈密顿系统中寻找不稳定周期轨迹方法

一个混沌系统,由于非线性扰动而遭到破坏时,存活的不稳定周期轨迹体现了体系的本质特征,是体系的运动骨架,因此寻找其不稳定的周期轨迹就是研究非线性系统动力学特性和几何拓扑的关键.本文研究了寻找不稳定周期轨迹的Multipoint Shooting方法,并结合了具体混沌系统实例,探讨了该方法的准确性和高效性.     

一类具阶段结构和功能性反应的捕食系统的周期解

研究一类具有阶段结构和功能性反应的捕食系统.论述了该生态系统的永久持续生存的充分条件,最后证明了稳定周期解的存在性.     

采用混合遗传算法设计最短时间4冲量转移轨道

转移轨道的设计与优化是航天器完成空间任务的基础性工作,研究最短时间转移轨道的设计方法对执行空间快速响应的航天任务具有重要意义.本文通过分析4冲量轨道转移的物理过程,将轨道优化问题转化为参数优化问题,从而建立了多冲量轨道转移的数学模型:而后采用混合遗传算设计最优轨道,设计了串联型和嵌入型两种不同的混合结构,并选择一种具有自适应性的退火惩罚函数策略来处理约束条件;最后通过数值仿真验证了算法的有效性.仿真结果表明,本文设计的两种混合遗传算法能够很好地处理多冲量变轨的优化问题,特别在处理多约束条件时十分灵活、有效.     

正则长波方程的同宿轨道

在对一类正则长波方程定性分析的基础上,得到了其全局相图.由此推知,此类方程具有渐近值相同的钟状孤波解,并求得了其精确孤立波解,即此正则长波方程的同宿轨道.     

多边时滞脉冲反馈方法控制开关到达系统的混沌

选择边界作为Poincar截面定义周期轨,通过在每个边界(n=3)实施时滞脉冲反馈控制来控制混沌,同时对该方法的收敛性进行了理论分析以及数值验证,最后分析了多边控制与单边控制的收敛性。     

一类带有外激的非线性动力系统的混沌运动

利用多尺度摄动法推导出一类带有非线性和外部激励的两自由度气弹性动力系统的平均方程,对于非摄动情况下的平均方程,得出其异宿轨存在的条件,并计算出异宿轨的显示表达式,然后利用Melnikov方法得到当某些参数值取特定值时,平均方程的异宿轨破裂,这可能引起Smale马蹄混沌。最后,将该理论分析结果应用到一个功能梯度板模型,得出在一定参数取值下,该模型存在异宿轨破裂引起的Smale马蹄混沌。     

SD振子、吸引子的转迁过程及其特性

SD振子及SD吸引子的动力学行为决定于一个光滑参数α的连续变化。当α>0时,系统表现为光滑特征;当α=0时,系统表现为不连续特性。这是一个具有强非线性特征的振动系统,它提供了一个从光滑动力学行为向不连续动力学行为光滑转迁的典型示范,这种直接的转迁并不需要连续系统的过渡。当系统为光滑动力学性态时,表现出与Duffing系统类似的双井等标准动力学行为;当系统表现为不连续性态时,除表现为标准的双井动力学行为外,也表现出如类鞍点和类同宿轨道等非标准动力学行为,展示了这个系统的转迁过程和特性及其相应的吸引子的复杂动力学行为。     

进一步剖析"从太空看长城"的争论

针对至今国内外媒体对“从太空看长城”问题仍不断出现的各种似是而非的说法误导读者,进一步阐述人眼从光觉、色觉,发展到形觉的机理,以及产生平面形觉、立体形觉受制于观察物体大小与距离的理论依据,同时展示了笔者进行的卫星遥感试验的主要成果。在此基础上,针对至今反映出来的5种主要看法一一进行剖析,进一步确认肉眼不可能从太空轨道看到长城,只有达到一定空间分辨率的卫星遥感才能获得长城影像的结论。