Fast docking of drug molecules to their receptor

AEDock based on AutoDock2.4 is developed with annealing evolution algorithm (AEA) in place of simulated annealing algorithm (SA) for supermolecular conformation searching. Because AEA takes advantage of both the genetic algorithm (GA) and the simulated annealing algorithm, the results of AEDock show that AEA can predict the binding conformations of ligands with up to 10 rotatable bonds to a rigid macromolecular target. The case of 1 hvr is only one of six cases where SA in AutoDock 2.4 failed to find an energy less than that of the crystal. It is used here to compare the performance of SA with AEA. The results of comparison show that fewer states are needed in AEA than in SA, but the success rate of AEA is much higher.     

空间飞行器中性浮力实验体结构设计

中性浮力地面实验系统的实验体设计问题是有效实现空间飞行器研制阶段地面演示验证实验的关键技术之一。根据实验系统的任务需求,对实验体结构系统进行了设计。首先根据阿基米德原理对浮心和重心相对位置进行设计;然后通过对质量特性进行计算,给出了实验体结构的最终设计方案;并进行了物理仿真实验,实验结果证明了设计方案的合理性和可行性。     

多模块航天器转移轨道优化设计

轨道动力学是适用于全局优化的众多应用领域之一。着眼于分布式航天器转移轨道优化,提出了所有航天器模块连续地从停泊轨道转移到目标轨道,并同时保持相对位置的方案。最优控制问题已经确定。性能指标的选取标准是在有限的燃料下将总体轨道转移时间降到最低。总体轨道转移时间是包括消除航天器之间在停泊轨道上的相位差耗费时间和所有模块长距离轨道转移时间之和。当选取位置和速度作为状态时,最优问题就是一个非常复杂的最优控制问题。然而,通过给出合适的常值状态参量,上述问题就会转变成静态参数最优问题。最终采用基于Matlab优化工具拟牛顿方法的最优化算法解决了这个参数最优化问题。当初始估计良好的情况下该最优化算法能够迅速收敛。另一方面,轨道动力学推力假设能够获得最初估计值。仿真结果证明了多模块航天器的轨道设计策略是实用的,同时证明该最优化算法是有效的。     

对接动力学仿真台质量惯量模拟件研究

针对一种新型的地面对接动力学仿真试验台,提出采用双杠铃式模拟件模拟航天器的质量、惯量,使地面对接试验与空间对接相当,确保试验的真实性.介绍了双杠铃式模拟件的结构、布局,确定了双杠铃式模拟件的调整参数和调整方法,建立了数学公式.通过模拟件的调整,试验台可以实现不同航天器的对接动力学仿真试验.实例证明双杠铃式模拟件可以方便地实现不同航天器的质量、惯量模拟,惯量模拟误差小于0.005 1 %.     

航天器乘员舱人机界面人因可靠性模型

人因事故是工业系统最常见的事故,对系统安全性有一定的影响,特别航天员所处环境复杂,加上失重,很容易引起人因失误。为此,本文以航天器乘员舱内人机界面为对象,在文献阅读、问卷调研基础上,构建了航天器乘员舱内人机界面人因可靠性影响因子体系及人因可靠性分析框架,提出了人因可靠性计算方法,通过层次分析法获得了人因可靠性影响因子体系的权重。通过对仿真数据及仿真曲线变化趋势的分析,结果表明人因可靠性方法有一定合理性、收敛性。之后,给出一个实例,实例分析说明该模型对航天器乘员舱人机界面人因可靠性提供了分析方法。研究成果为改善航天器乘员舱人机界面人因失误根源分析提供了理论指导,为优化人机交互设计提供帮助,为人机交互过程中人因可靠性分析提供了方法依据。     

基于EKF的航天器相对定姿算法研究

航天器交会对接是载人航天工程的一项关键技术,而航天器相对定姿又是在交会对接中首要解决的关键问题。通常用交会对接航天器体坐标系间各对应坐标间的夹角来表示相对姿态,这样相对定姿的任务就是要确定两交会对接航天器体坐标系间的旋转矩阵。采用无相对测量的航天器相对定姿态方法,基于围绕系统最优估计状态线性化的扩展卡尔曼滤波(EKF)滤波技术,以乘性误差四元数为状态量,设计了陀螺仪/星敏感组合的航天器相对定姿算法,并进行数字仿真验证该算法的可行性。仿真表明乘性误差四元数有效解决了协方差阵为零的问题,EKF技术大大提高了滤波精度。所设计的算法为航天器的相对定姿提供了一定的理论依据。     

精细指数积分法在卫星编队飞行动力学中的应用

编队飞行卫星间的距离远小于卫星的轨道半径, 其动力学方程表现为弱非线性。针对弱非线性方程的求解, 提出精细指数积分方法, 用精细积分法求解指数积分方法中的指数矩阵。用精细指数积分法和Runge-Kutta方法, 在不同条件下求解弱非线性方程的算例, 验证了精细指数积分法的有效性。通过Lagrange方程, 建立卫星编队飞行动力学方程的半线性形式, 用精细指数积分方法与Runge-Kutta方法求解方程。数值计算结果表明, 与同阶的Runge-Kutta求解弱非线性微分方程相比, 精细指数积分法具有更高的精度, 为卫星编队飞行动力学仿真提供了一种有效的数值算法。     

航天器非线性鲁棒自适应姿态机动控制律

针对存在未知转动惯量和外部干扰力矩的敏捷航天器快速大角度姿态机动问题,结合非线性反步法和Lyapunovo稳定性分析方法设计控制力矩和转动惯量估计值的非线性鲁棒自适应控制律。在控制力矩控制律中,加入非线性阻尼项对外部干扰力矩进行补偿,证明了系统的全局一致最终有界稳定性。引入非线性动系数增加系统的动态性能,提高了姿态快速机动后的快速稳定能力。在Maltlab/Simulink环境下进行航天器姿态机动控制仿真研究,仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可行性。     

萘甲酰胺衍生物TW918的合成及体外活性考察

合成一系列萘甲酰胺衍生物,初步筛选出先导化合物TW918,测定其对肿瘤细胞的活性影响,考察其与激酶分子EGFR的结合性及对EGFR蛋白表达的影响.TW918结构经¹H-NMR,¹³C-NMR和HR-MS表征确证.实验结果表明:TW918对四种肿瘤细胞均有一定的抑制活性,但对正常细胞的影响较小;分子对接显示TW918能以母核喹啉为头,深入占据到EGFR的活性口袋中,并与活性残基形成氢键,其最低自由结合能为-46.1 kJ·mol^-1;TW918能以剂量依赖性方式明显抑制四种肿瘤细胞中EGFR蛋白的表达.     

多巴胺D3R蛋白同源模建及其应用

以分辨率为2.2的牛视紫红质蛋白的晶体结构为模板,采用同源模建方法,建立D3R模蛋白。对接D3R模蛋白与刺桐属配体分子,在对接的D3R蛋白的结合腔中选定一个以药物分子为质心,以半径为6的空间范围,计算此空间范围内的所有氨基酸残基与配体分子的作用能量,即残基/配体的结合能或排斥能,据此得到配体分子与受体蛋白的活性结合位点。