基于改进的SOM入侵检测研究

在卫星上行链路空基对抗中,确定最佳干扰区域是保证干扰能量有效进入被干扰卫星接收机的关键因素。文章以球面坐标系建立了任意运行轨道卫星下的干扰空间关系,明确了最佳干扰区域的形状,求解了最佳干扰区域的长轴、短轴与中心点经纬度等参数,仿真分析了上述参数随干扰机平台与卫星平台高度的变化关系,验证了该模型的有效性。     

车轨桥振动系统垂向模型和空间模型的比较

分别建立了车辆-轨道-桥梁系统的垂向耦合振动模型和空间耦合振动模型,并通过功率普密度得到轨道高低不平顺的时域模拟样本,以其作为激励,分析两种模型下车辆-轨道-桥梁耦合振动系统的振动响应。通过对比相同轨道高低不平顺激励下垂向振动模型和空间振动模型的垂向振动响应计算结果,分析了两种模型的优缺点和适用性。     

轨道不平顺引起的车轨桥空间耦合振动分析

轨道不平顺对车轨桥空间耦合振动的影响是一个有待研究的问题。本文建立了车辆一无碴轨道-桥梁系统的空间耦合振动模型,并通过功率谱密度得到轨道不平顺的时域模拟样本,以其为激励源,分析车辆-轨道-桥梁空间耦合振动响应。通过对比,考虑高低不平顺的空间模型与4种几何不平顺的计算结果,由此得到,轨道不平顺的改变主要影响轨上部分的振动,对轨下部分以及桥梁结构影响不大。     

逼近与跟踪翻滚目标的双滑模面姿轨耦合控制

针对空间翻滚目标的逼近与跟踪控制,建立了适用于任意抓捕部位的相对姿态轨道耦合动力学模型,设计了具备测量不确定性和干扰补偿、抖振抑制等能力的鲁棒双滑模面控制律,分析并建立了测量误差在系统中向控制输入的传播模型。在充分考虑测量不确定性、控制干扰、输入受限等条件下,分别对单滑模面控制律和双滑模面控制律进行了仿真验证和对比分析,结果验证了双滑模面控制律在测量不确定性和未知干扰系统中具备更优的控制性能,收敛稳定更快,精度更高。     

空间太阳能电站的长期轨道动力学建模与分析

提出一种适用于空间太阳能电站的长期轨道动力学模型。以运行在地球静止轨道的Abacus型空间太阳能电站为对象,首先,为避免轨道倾角与偏心率为0产生的奇异,介绍并采用米兰科维奇矢量描述空间太阳电站的轨道动力学,依次建立影响其轨道的4种摄动模型,包括地球非球形引力摄动、日月引力摄动、太阳光压摄动以及微波反冲摄动。随后,进一步分析轨道摄动中的周期项与非周期项,采用平均法对摄动中的周期项进行平均化处理,建立基于米兰科维奇矢量的空间太阳能电站长期轨道动力学方程。最后,通过数值仿真与传统非平均法模型进行对比,以验证所提出平均化动力学模型的优势。     

均匀耦合映像格子中的时空周期图案

目的构造均匀耦合映像格子中的时空周期图案.方法通过耦合映像格子模型的相空间中已知低空间周期轨道,直接构造耦合映像格子模型中一系列空间周期轨道,而不必求解其模型方程,并对构造轨道的稳定性进行分析.结果 L×L雅可比矩阵可化简为几个 2×2 矩阵组成的对角矩阵.结论所构造轨道的稳定性不可能比原来轨道的稳定性高.     

数控加工中心磁悬浮控制系统混沌预测

为了消除磁悬浮系统的混沌现象,采用泰勒级数展开得到非线性电磁力的表达式,建立磁悬浮系统动力学模型、空间状态方程和仿真模型.通过选取不同的系统参数、初始状态和外部扰动,得到了历经同宿轨道、分岔、混沌轨迹和稳定等不同状态的磁悬浮系统相轨迹图像.仿真研究结果表明,该方法可了解系统产生混沌行为的区域,进而为控制器设计并实现较大范围内的稳定悬浮和高精度加工、有效地避开混沌区域提供了有利依据.     

关于多倍速导弹追击轨道的求解

由轨道运动学理论构建系统的模型框架,采用近似技术建立空间导弹快速拦截模型,求解轨道参数;根据飞行器高度一定或导弹垂直速度一定的最优化设计,探讨了这两种状态下最优化方案的最优解,确定了轨道方程,并对其核心问题即确定追击轨道和打击时间进行了讨论。     

空间作战拦截最优轨道设计

本文通过建立航天器在空间作战的拦截模型,根据运动学的理论来设计航天器空间作战最优拦截轨道。应用拉格朗日极小值原理,以能量为目标函数,设计出最小能量入轨拦截(共面拦截)和最小能量碰撞拦截(异面拦截)两种拦截轨道,并通过算例进行了具体的计算和优化分析。最后比较两种拦截方式的优劣,根据现代战争的需要,可采用不同的拦截方案,如果需要实时拦截可采用碰撞拦截和区域拦截,如果需要高精度拦截且时间不限可采用入轨拦截。     

对地观测小卫星星座设计及区域覆盖性能分析

研究了对地观测任务的轨道选择与星座设计的基本方法,并根据特定的观测区域,建立了仿真模型,并使用了注册评估版STK卫星工具箱软件对该模型进行了仿真演示与计算,最后分析了设计的星座对目标区域的覆盖特性。结果表明,在使用少量的轨道平面和卫星数目的情况下,文中设计的星座对目标区域仍然具有良好的覆盖性能。     

Jamming and spoofing interferences suppression technique for satellite navigation receiver

A satellite navigation receiver that can suppress jamming interference and spoofing interference simultaneously is designed in this paper.An anti-jamming improved constrained spacial adaptive processing algorithm in signal processing and an anti-spoofing M-estimator based extended Kalman filter algorithm in information processing are proposed respectively.Simulations of the integral designed anti-interferences satellite navigation receiver demonstrate that the designed anti-interferences receiver can suppress jamming signals efficiently (above 40 dB) and ensure the normal reception of satellite signals while satellite signals and jamming signals have the similar direction of arrival (almost 10°).The designed anti-interference receiver can effectively eliminate the influence of spoofing signals on the navigation solution accuracy and maintain high accuracy of position and velocity estimation,which improves the anti-jamming and anti-spoofing capability of the satellite navigation receiver.     

Jamming Monitoring Technology of the Space Situational Awareness Facilities: A Comprehensive Survey

Complicated electromagnetic environments of the space situational awareness facilities (i.e., satellite navigation systems, radar) would significantly impact normal operations. Effective monitoring and the corresponding diagnosis of the jamming signals are essential to normal operations and the innovations in anti-jamming equipment. This paper demonstrates a comprehensive survey on jamming monitoring algorithms and applications. The methods in dealing with jamming signals are summarized primarily. Subsequently, the jamming detection, identification, and direction finding techniques are addressed separately. Based on the established studies, we also provide some potential trends of the demonstrated jamming monitoring issues.     

基于星上多路整体解跳处理的高增益抗干扰卫星通信系统

针对卫星通信中干扰和抗干扰的特点,研究了其抗干扰体制和技术,提出了一种采用星上信号处理和扩频等多种技术实现的具有较强抗干扰能力的卫星通信系统方案,对一些关键技术进行了实验和仿真,该系统在通常情况下都具有３５ｄＢ的最低抗干扰容限,其最高抗干扰能力可达６０ｄＢ以上。     

优化设计中单元最优剖分的数学模型和程序实现方法

用有限元法进行建筑物优化设计过程中,建筑物的形状和几何尺寸在不断变化.建筑物变化后,原来的单元会出现重叠或锐化畸形,计算结果就会失真.因此,必须重新调整节点坐标,改善单元形状.笔者提出的牵制覆盖法就是应用最优控制的数学模型获得网格单元的最优剖分,保证位移和应力计算结果的准确,最终实现建筑物的最优设计.     

一种多元图图形特征向球面坐标映射的可视化方法

提出一种将二维多元图图形特征映射到三维球面坐标的可视化方法。提取二维多元图中雷达图的面积特征、融合矢量的长度和角度特征,通过球面坐标映射将其有机融合到3D球体空间。对Iris数据集的实验结果表明,该方法具有较高的灵活性,能有力揭示数据结构。     

低轨预警卫星引导下的相控阵雷达搜索区域研究

在弹道导弹防御过程中,相控阵雷达在预警卫星的引导下能否快速捕获并跟踪目标是开展拦截的关键。该文针对低轨预警卫星引导精密跟踪雷达搜索探测弹道导弹的搜索区域确定问题开展研究。以美国STSS低轨预警卫星为研究对象,首先分析了双星联合观测时的探测精度,提出以定位误差克拉美罗界作为跟踪卫星的定位精度,进而研究了测量误差在不同坐标系下的表达式及传递形式。最后,结合相控阵雷达搜索方式,提出并确定了相控阵雷达在指向坐标系下的搜索范围。仿真结果表明,采用该文的分析方法将有助于减小相控阵雷达搜索范围,提高雷达搜索针对性。     

复杂环境影响下雷达探测范围三维可视化

提出了一种复杂环境影响下的雷达探测范围三维可视化方法。该方法以雷达方程为基础,主要考虑地形和电磁干扰影响下的雷达探测范围三维可视化。首先利用均匀采样法建立自由空间中的雷达探测范围模型,然后在获取数字地形高程的前提下,基于光的直线传播原理提出一种雷达探测范围受地形影响的算法,并实现了地形影响下的雷达探测范围三维可视化;以干扰方程为基础,实现了多干扰源情况下雷达探测范围三维可视化。利用基于视点的雷达模型简化方法,有效地提高了绘制速度。实验结果表明,该方法不仅效率高,而且能真实直观地展现雷达探测范围。     

基于模型预测的卫星编队队形机动控制

针对卫星编队队形机动控制推导了一种利用相对平均轨道根数为反馈量的模型预测控制算法。当面质比不同的主从卫星在近地轨道上编队飞行时,大气阻力摄动和J2项摄动是影响编队队形的两个最主要的因素,故先推导了一组包含大气阻力摄动和J2项摄动利用相对平均轨道根数描述的相对动力学方程,然后采用了一种新的基于模型预测的控制算法并讨论了该控制算法在编队飞行队形机动控制中的一些应用问题。该控制算法是一种在线滚动优化控制算法,即使存在各种较大的干扰力和模型的不确定性仍能取得良好的控制效果,且能够较好地解决存在状态约束、控制输入约束等各种约束控制问题。仿真结果表明,该控制算法接近于燃料最优,且能够在各种摄动下把队形机动控制在要求的精度范围内。     

WSN路由节点优化分布设计的免疫克隆算法

对于无线传感器网络(WSN)路由节点的优化分布设计,人工免疫进化算法存在几何选择区域局限,为了缓解此问题,避免系统收敛于局部最优解,提出一种基于免疫克隆算子的设计方案。根据WSN节点覆盖原理,构建WSN路由节点自适应人工免疫分布模型,用免疫平衡机理计算染色体在每个节点部署网格中的信息浓度概率,采用克隆检测算法监测WSN网络中节点冗余浓度,以使每个WSN路由节点辐射信息素最大化,突破几何选择区域的限制,实现最优节点部署和覆盖。仿真实验表明,新算法能提高网络连通性和节点利用率。