Near-optimal cumulative longitude low-thrust orbit transfer

The indirect method for the continuous low-thrust near minimum cumulative longitude orbit transfer problem is addressed. The movement of the satellite is described by the Gauss equation using the modified equinoctial elements and replacing time as the system independent variable by the cumulative longitude. The maximum principle is adapted to design the optimal control in order to minimize the final cumulative longitude, and the twopoint- boundary-value problem is derived from the orbit transfer problem. The single shooting method is applied in a numerical experiment, and the simulations demonstrate that the orbit transfer mission is fulfilled and the product of the maximal thrust and the minimum cumulative longitude is near constant.     

喷气/偏置动量轮联合微小卫星三轴稳定控制

针对偏置动量轮加喷气的微小卫星姿态控制方案,给出了LQG和Lyapunov控制的两种三轴稳定控制方法.首先以轨道系为参考建立了卫星、偏置动量轮以及喷气系统模型,在此基础上设计了两种喷气/动量轮联合控制律.仿真结果表明两种控制方法,将动量轮和采用PWM技术的喷气系统进行联合控制,与单独动量轮俯仰控制、喷气进行滚动-偏航控制的传统方法相比较,具有更高的控制精度,并且减少喷气系统的燃料消耗,同时还可以减少动量轮饱和的机会.     

基于动态任务合成的多星观测调度方法

合成观测可以提高卫星的观测效率,研究了遥感卫星的动态合成观测调度问题.分析了卫星对多个任务合成观测的条件,在此基础上,建立了任务需求度、资源竞争度以及任务合成中的最小侧摆、最小数据冗余启发式,提出了基于动态任务合成的多星观测调度启发式算法.仿真实例表明,此方法可以有效提高卫星的观测效率.     

卫星单轨任务合成观测问题及其动态规划算法

一类遥感卫星的侧摆机动性能较差,必须考虑将某些任务合成观测以提高观测效率。研究了卫星在单个轨道圈次内,任务间的最优合成观测问题。建立了问题的约束优化模型,分析合成任务性质,基于合成任务间存在角度相关及时序特征,将问题按照卫星的最大侧摆次数划分为多个阶段,利用动态规划思想,得到了问题的最优解。测试算例验证了算法的有效性。     

卫星应用产业效益估计的相似系统方法

为了估计缺乏统计数据的中国卫星应用产业的效益,运用相似系统方法,把美国卫星应用产业系统变换成中国卫星应用产业的相似系统,由美国卫星应用产业的数据估算得到中国卫星应用产业的效益,通过主成分分析等方法对估算结果进行验证.研究表明,相似系统方法是一种合理可行的预测模型方法,不仅能解决数据不足的问题,还可以推广应用到难以直接建立数学模型的实际预测、决策和规划问题中.     

High efficient moving object extraction and classification in traffic video surveillance

Moving object extraction and classification are important problems in automated video surveillance systems. A background model based on region segmentation is proposed. An adaptive single Gaussian background model is used in the stable region with gradual changes, and a nonparametric model is used in the variable region with jumping changes. A generalized agglomerative scheme is used to merge the pixels in the variable region and fill in the small interspaces. A two-threshold sequential algorithmic scheme is used to group the background samples of the variable region into distinct Gaussian distributions to accelerate the kernel density computation speed of the nonparametric model. In the feature-based object classification phase, the surveillance scene is first partitioned according to the road boundaries of different traffic directions and then re-segmented according to their scene localities. The method improves the discriminability of the features in each partition. AdaBoost method is applied to evaluate the relative importance of the features in each partition respectively and distinguish whether an object is a vehicle, a single human, a human group, or a bike. Experimental results show that the proposed method achieves higher performance in comparison with the existing method.     

基于卫星干扰源定位系统的星历获取方法

在干扰源定位系统对目标实现定位时,需要知道卫星的位置、速度,由于网上星历更新速度不很及时,导致有时获取的卫星星历误差较大,因此需要通过测量获取卫星的星历.在卫星动力学方法的基础上,不添加任何硬件设备的条件下,研究了基于卫星干扰源定位系统星历获取方法,并对这种方法进行了仿真分析,对星历的精度进行评估.仿真结果表明这种方法获取的卫星星历优于从网站下载的卫星星历,满足定位系统的需求.     

卫星数据中继天线的跟踪规律研究

用户星数据中继天线对中继卫星的跟踪规律研究是一个基本的、十分重要的问题.从工程应用角度研究了用户星数据中继天线对中继卫星的跟踪规律.首先对研究中涉及的坐标系进行了定义.基于开普勒轨道运动方程推导了一套数据中继天线跟踪中继卫星的角度及其变化角速度的数学模型.通过这套模型可以推算用户星跟踪数据中继卫星时中继天线转动的方位角和俯仰角的变化规律.最后通过仿真算例的结果分析验证了模型的正确性.     

一种基于HLA的卫星仿真系统的设计与实现

针对当前卫星仿真中仿真工具可扩展性差和空间环境模型复杂的问题,设计并实现了一种基于HLA的分布式卫星仿真系统.在架构设计层面,遵循分布式系统设计思想,把系统自底向上划分为数据支撑层、仿真支撑层和仿真应用层,并基于负载均衡的考虑,设计了四个功能集中的仿真应用子系统.在系统实现层面,结合虚拟现实技术,实现了想定方案的灵活配置以及星空环境和在轨卫星的实时渲染,搭建了支持多种卫星仿真应用的通用仿真运行平台.在仿真应用层面,实现了在此平台上对卫星编队变轨过程的仿真,并实时采集仿真数据对仿真结果进行分析和评估.     

基于粒子系统的卫星云图三维仿真与简化算法

提出了一种基于粒子系统的卫星云图的快速云三维仿真算法,该方法从卫星云图中提取真实云的二维轮廓,使用不同级别的圆形进行云轮廓曲线的拟合,将所获得的圆形以相同半径和圆心扩展到三维空间的球形,根据粒子系统的原理在生成的云三维轮廓中随机地产生粒子,并为这些粒子赋予颜色、大小和速度等初始属性,对云粒子进行渲染和绘制实现云的三维模拟。为提高绘制的帧速率,提出了粒子系统的简化算法。通过实验证明了该方法能够快速地仿真出卫星云图中各种形状的三维云,实现云的快速动态模拟。