微分代数控制问题的数值计算方法

描述许多轨道控制问题的方程通常构成非线性半显式的微分代数系统。本文提出一些数值方法来计算这些控制问题的控制规律。对于一个模型问题,本文进行了稳定性分析,并且给出了稳定性区域。文中估计了这些方法的全局误差,它们给出控制误差与计算步长的关系。     

基于dSPACE的卫星控制实时仿真系统设计

为满足某在研大型挠性卫星计算机在回路中的仿真需要,利用dSPACE多处理器系统设计了卫星姿态和轨道控制实时仿真系统。介绍了该系统的软、硬件构成。以星载计算机与惯性基准单元串口通信为例,重点介绍了采用RTI模块、Simulink和Stateflow,实现该实时系统的串口通信建模方法。在星上自主模式下,对该实时系统进行了实时仿真。仿真结果证明了设计的卫星姿态和轨道控制实时仿真系统和串口通信接口模型的有效性。此方法对dSPACE实时仿真系统在航空航天领域的工程应用具有参考价值。     

实时控制计算微分代数系统的代数约束算法

本文结合实际的航天工程背景，针对飞行器轨道约束实时控制模型问题进行了算法研究。首先分析了ＢＤＦ方法用于飞行器轨道约束实时控制模型问题时的缺陷，其后针对实际问题的特点构造了具有三阶收敛的代数约束算法，分析了该算法的数值稳定性，并对潜地式弹道约束实时控制问题及指标（ｉｎｄｅｘ）为２的单摆模型问题进行了实际仿真计算，理论分析以及数值结果表明代数约束算法对指标为２的半显式微分代数系统的实时控制计算是非常有效的。     

PMO与两可亲核试剂的双重反应性——微扰理论在有机化学中的应用研究Ⅷ

本文介绍了用于分析电子授-受反应过程的普通微扰方程,通过考查反应过程的电荷控制和轨道控制,从而半定量地解释和预测了具有双重反应性的两可亲核试剂的反应选择性。 我们曾用分子轨道微扰理论的普通方程(GP方程)半定量地解释了某些环加成反应的反应性、周边选择性、次级效应以及烯烃和苯环的亲电反应性,本文试用类似的考虑方法,分析电子授-受过程的电荷控制和轨道控制,从而解释和预测具有双重反应性的两可亲核试剂的反应选择性。     

高精度再入返回轨道控制技术

2014年11月1日,月地高速再入返回飞行器准确着陆在预定着陆区,标志着探月工程三期月地高速再入返回任务取得了圆满成功.其中飞行器服务舱的制导,导航与控制系统以高精度的再入角和准确的返回再入速度将返回器送入返回走廊,是整个飞行任务的关键环节.本文介绍了为实现以11 km/s速度再入返回地球,解决对地球再入角和返回速度的准确度要求高的难题,飞行器服务舱的制导,导航与控制系统所采用的轮控姿态管理,喷气管理和高精度加速度计闭环轨控的组合技术.在轨实施取得了轨道控制精度小于0.009 m/s,再入角控制精度小于0.024°的控制结果,达到了再入返回轨道控制的高水平.     

卫星编队飞行的轨道和姿态GPS自主同步反馈控制

鉴于编队飞行之中卫星不但对轨道有要求,而且对姿态也有要求,例如有的编队飞行卫星在惯性空间中有指向控制的要求,或者相互之间有保持一定的姿态关系的要求,同时在轨道控制过程中也需要姿态信息,因此在编队飞行的建立过程中,需要考虑姿态和轨道的协调控制和同步控制问题.本文提出了用汗同步控制的相对轨道和相对姿态运动学和动力学模型、控制率的选择和设计以及用GPS的伪距和载波相位实现轨道和姿态同步实时反馈控制方法.其中包括用修改的Kodrigues参数实现无奇异的大姿态机动的非线性状态跟踪控制.对EO-1/Landsat 7编队飞行的同步控制进行了数字仿真,证实了设计的正确性和实现的可行性.     

UPF based autonomous navigation scheme for deep space probe

The autonomous ＂celestial navigation scheme＂ for deep space probe departing from the earth and the autonomous ＂optical navigation scheme＂ for encountering object celestial body are presented. Then, aiming at the conditions that large initial estimation errors and non-Gaussian distribution of state or measurement errors may exist in orbit determination process of the two phases, UPF （unscented particle filter） is introduced into the navigation schemes. By tackling nonlinear and non-Gaussian problems, UPF overcomes the accuracy influence brought by the traditional EKF （extended Kalman filter）, UKF （unscented Kalman filter）, and PF （particle filter） schemes in approximate treatment to nonlinear and non-Gaussian state model and measurement model. The numerical simulations demonstrate the feasibility and higher accuracy of the UPF navigation scheme.     

基于Hill方程近地卫星模型预测轨道保持方法

近地卫星偏离标称轨道的过程可以表示为该卫星和一个在标称轨迹上运行的"虚"卫星的相对运动,服从Hill方程。在此基础上建立一种在线控制方法,利用模型预测控制(MPC)进行轨道优化和偏差消除,使用多变量优化的控制算法,将控制量的大小与轨道器的轨道偏差联系起来,形成反馈系统,通过给出开环和前馈-反馈闭环两种形式的控制方程,建立基于甚小推力发动机多次点火的轨道控制方法,从而确定控制量将卫星轨道实时保持在偏差管道内。     

特殊系统的混沌轨道引导控制

混沌控制的研究和发展,使非线性科学理论在实际应用中出现了巨大的突破。无论是根据实际问题的需要抑制混沌,还是利用混沌的特性获得新的动力学途径,混沌使动力学的应用呈现出多样性。由于混沌轨道的遍历性,使人们能够利用这种遍历性对动力系统进行有选择的利用。利用混沌控制的思路,笔者提出了混沌轨道之间引导控制的概念,通过Melnikov函数讨论了平面Hamilton系统的轨道控制项满足的条件。文中就一类特殊动力系统具体讨论了轨道引导控制实现及数值模拟。     

空间目标的雷达识别技术

空间雷达目标识别在航天技术和战略预警中具有广阔的应用前景 ,它也是目前雷达目标识别技术应用较为成功的领域。总结了目前国内外该领域已有的研究成果 ,结合空间目标的动力学特性和电磁散射特性 ,探讨了在窄带和宽带雷达信号体制下的各种空间目标识别方法 ,并展望了该领域的技术发展趋势。