基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计

针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法。将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值。仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾。     

电磁脉冲与腔体孔缝耦合多峰共振特性研究

利用有限积分法对电磁脉冲与腔体孔缝耦合特性进行了研究。选取窄缝为mm量级微小孔缝作为研究对象,借助耦合函数,在矩形多峰共振公式的基础上,分析了正方形环形孔缝共振频率点,同时开展了不同腔体尺寸、缝隙位置和缝隙组合对耦合特性影响的研究。结果表明:正方形环形孔缝多峰共振频率点取决于垂直入射电场的窄缝长边尺寸,所得多峰共振频率点的解析计算值和仿真计算值基本一致,相对误差在5%以内;耦合进入腔体的电场强度由腔体和孔缝尺寸共同决定,窄缝附近存在明显的场增强效应,发生了强烈共振,狭缝处电场幅值高达入射脉冲的60倍。     

SoC FPGA的视觉算法加速系统设计

提出一种基于Altera SoC FPGA进行硬件加速的方案,该方案为运行在ARM端Linux系统的视觉算法利用FPGA进行加速提供传输通道.首先把ARM端的图像数据传输到FPGA部分的SDRAM中,接着控制FPGA相关IP核读取SDRAM中的数据,然后视觉算法IP核接收图像数据并对其进行加速处理,最后把处理后的图像数据通过特定的IP核传回Linux系统.实验验证了该方案的可行性、可靠性和加速性能.     

低轨道卫星星座网络路由研究

拓扑时变性、承载业务分布不均衡以及星上资源有限,使得设计新的低轨道卫星星座网络路由算法迫在眉睫.如何设计简单、高效的低轨道卫星星座路由成为当前卫星网络研究的热点问题.深入剖析了LEO卫星网络的特点,从几何模型、切换以及星上处理能力三个视角出发,分类综述了LEO卫星路由算法,阐述了各类路由的典型算法,讨论了每种算法的优点和适用环境,剖析了其中存在的问题,并对它们进行了综合对比.最后指出了LEO卫星路由算法进一步的研究方向.     

采用遥感影像的林地建模研究

提出了一种全新的林地建模方法,对生长着树木的林地获取地面序列影像,利用影像分割实现树木信息的自动识别,通过基于地面区域约束的点云提取算法获得地面高精度密集点云,最后应用三次Beta样条曲线插值模型实现了林地等高线的建模。该方法将摄影测量技术应用于林地建模,解决了无法对有树木遮挡的地面进行建模的难题,提高了林地建模的效率。     

空间展开机构设计及其动力学分析

随着航天事业的发展,越来越多的宇航工程中会应用一些大型的在轨机构,以满足不同的任务需求,本文设计了一种可应用于航天器太阳翼的圆形空间展开机构。主要包括同步机构的设计、自锁铰链的设计以及驱动机构的设计,最后基于Adams以及RecurDyn两种多体动力学仿真软件分别对本文所设计的驱动机构和四单元扇形空间展开机构进行了动力学仿真,结果表明本文所设计的空间展开机构可实现多级展开,并具有展开的可靠性和可控性。     

基于菜盘特征提取的食堂自助支付系统

本文提出一种基于菜盘特征提取的食堂自动支付系统的设计方案．该方案基于对菜盘特征的提取及图像识别技术,以达到自动结算功能,同时配合以员工卡或校园卡的应用,达到自助支付功能,从而完成整个食堂的无人值守的自动结算白助刷卡付费的全套过程．     

基于改进光流法的旋转运动背景下对地运动目标实时检测

针对战机对地侦查视频图像中地面旋转运动背景下运动目标检测高虚警、低实时性的问题,提出了一种基于改进光流法的旋转运动背景下对地运动目标实时检测算法。首先提取图像的特征点,在特征点处计算光流运动矢量,并通过光流矢量场估算背景运动矢量。根据战机飞行高度自适应计算目标像素尺寸,网格化分块待检测图像;然后将各个特征点光流矢量与背景运动矢量相比较,获得备选目标特征点。最后统计分块备选目标特征点密度,判断目标位置区域。对2组实验视频中央360像素×432像素区域进行目标检测实验,结果表明该算法能够准确地检测出地面运动目标,虚警率低。平均每帧检测耗时分别为29.460 ms和31.505 ms,满足战机对地运动目标检测的实时性。     

多信道认知无线电频谱感知时间和门限联合分配

为提高多信道认知无线电的吞吐量,提出采用交替方向优化联合分配次用户的频谱感知时间和子信道感知门限.基于"先听后传"的次用户帧结构,建立了感知时间和门限的优化分配模型.该模型在保证满足主用户通信需求和子信道频谱感知性能的前提下,最大化次用户各子信道的吞吐量总和.联合优化算法通过交替优化感知时间和门限能够获得模型的最优解.仿真结果表明:存在最优的感知时间和门限最大化次用户的吞吐量,并且相比之前的方案,联合分配能够提高次用户的吞吐量.