近地空间通信中的大气闪烁影响分析

利用单艇低仰角低空飞行试验测试数据,验证了Van de Kamp大气闪烁衰减估计模型在低仰角传输链路中的可行性和有效性,并基于该模型和低仰角低空测试数据反演得到近地空间数据估计值,对工作频率、轨道高度以及环境湿度等影响大气闪烁的因素进行计算与仿真,为低仰角近地空间远距离通信的链路预算提供了参考依据。     

高超声速临近空间飞行器铰链力矩最小俯冲弹道设计

为解决高超声速临近空间飞行器俯冲段铰链力矩过大问题,给出了一种降低铰链力矩的俯冲弹道设计方法.在建立俯冲弹道优化模型的基础上,利用Gauss伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,进而将其作为极大极小优化问题采用序列二次规划方法进行求解,其中优化的初值由按照最优导引方式生成的初始弹道获得.在普通台式机上耗时约2min,获得的优化弹道铰链力矩峰值下降达67%,并且各种约束条件均可满足,采用美国GAV-H飞行器总体和气动参数进行了铰链力矩最小俯冲弹道仿真,分析了最优俯冲起点的选取策略,结果表明,该铰链力矩最小俯冲弹道设计方法具有可行性.     

基于临近空间的目标探测及宽带通信

临近空间是未来军事装备体系发展的一个重要领域。在区域性应用中具有组网灵活、快速机动、定点不间断持续侦察和性价比高等优势。介绍了国内外对临近空间及临近空间飞行器的开发和研制情况,给出了基于临近空间的目标探测模式。通过论述平流层通讯体制,探讨了利用宽带数据链和多数据链融合技术构建临近空间传感器网络以支持协同探测的技术途径。     

三电平逆变器供电永磁同步电机直接转矩控制研究

针对临近空间飞行器电驱动系统的高效控制问题,构建一种三电平逆变器供电永磁同步电机直接转矩控制系统,以减少输出电流的谐波含量,降低转矩脉动,提升驱动系统整体效率。针对三电平逆变器空间电压矢量调制(SVPWM)实现复杂的问题,通过对大、小电压矢量选择的归纳研究,利用矢量的对称性和归一化处理方法,提出一种易于通过可编程器件实现的简洁计算方法,实现不同扇区的统一计算;构建参考矢量的复数表达形式,利用极坐标相角信息简化扇角区间判别。采用Matlab/Simulink分别构建传统两电平逆变器和三电平逆变器直接转矩控制系统进行对比分析,仿真结果验证了该算法在减小电流谐波和削弱转矩脉动方面的有效性。     

临近空间中继制导反TBM关键技术分析

为提升反战术弹道导弹(tactical ballistic missile,TBM)作战中对拦截弹的远程精确制导能力,提出利用临近空间飞行器对拦截弹进行中继制导的方案。分析了临近空间飞行器的作用与特点,对临近空间中继制导反TBM的作战效果进行了讨论,给出临近空间中继制导下的反TBM作战流程。在此基础上,提出发展临近空间中继制导所涉及的几项关键技术。     

临近空间飞行器对抗反导系统前景展望

从上世纪80年代美国实施“星球大战”计划,美国就已经开始弹道导弹防御系统研究,进入21世纪,俄罗斯和中国也开始研究并建立自己的反导系统。主要介绍了反导系统和高超音速临近空间飞行器的现状和特点,在此基础上详细分析了高超音速临近空间飞行器在反导系统综合信息对抗和反辐射方面的优势。提出了基于高超音速临近空间飞行器掩护我方导弹突防和对抗敌方反导系统的思路和方法,以及高超音速临近空间飞行器可以搭载的反导对抗有效载荷。最后总结了高超音速临近空间飞行器在未来反导对抗中的应用前景。     

临近空间通信系统安全探析

随着现代高新技术和通信技术的快速发展,临近空间通信安全已成为影响空间科学技术进一步发展的重要因素之一。根据通信系统安全体系结构设计原则和方法,对临近空间通信系统的基本组成及空间网络面临的安全威胁进行了分析和论述,提出了解决临近空间通信系统安全的主要关键技术,为临近空间通信的快速发展提供了方法和思路,对于我国国民经济快速发展和军事通信技术的变革有着重要意义。     

一种近空间高超声速飞行器的制导律设计与仿真

为了实现一种由助推、近空间巡航和俯冲攻击组成的高超声速飞行器攻击弹道以对付具有大机动能力的目标,采用粒子群优化方法一体化设计高超声速飞行器的固体火箭助推器和助推弹道;巡航段水平面内采用一种3维虚拟目标比例导引律,纵向平面内基于非线性系统奇异摄动理论和虚拟目标导引方法设计一种次最优组合制导律;俯冲攻击段基于随机跳变系统理论设计一种最优制导律.3维全弹道仿真结果表明所设计的制导律合理,中制导律能够有效衔接助推段和俯冲攻击段,末制导律能够有效实现攻击大机动目标的制导任务.     

临近空间高超声速武器防御及关键技术研究

临近空间高超声速武器是未来临近空间武器系统的重要组成部分,为了应对临近空间高超声速目标的威胁,必须发展和建立新型的武器防御系统。分析了临近空间防御系统的目标特性,研究了临近空间超高速飞行器的防御难点,提出了临近空间防御武器设想以及实现途径和关键技术,对发展临近空间超高速武器防御体系具有借鉴和指导意义。     

基于干扰观测器的非线性不确定系统自适应滑模控制

本文研究了一类基于非线性干扰观测器的多输入多输出非线性不确定系统的边界层自适应滑模控制方法并应用于近空间飞行器高精度姿态控制.考虑系统存在不确定性和外部干扰上界未知的情况,设计了基于干扰观测器的边界层自适应滑模控制器,以消除传统滑模控制中的"抖振"现象,使跟踪误差趋近于零.同时,利用李雅普洛夫方法严格证明了闭环系统的稳定性.最后将所研究的自适应滑模控制方法,应用于某近空间飞行器的姿态控制中,仿真结果表明在不确定性和外部干扰作用下能保证姿态控制的稳定性,对参数不确定具有较好的鲁棒性.