高超声速航天器最优再入大回转轨迹与控制

研究了飞回型可重复使用航天器以高超声速再入返回的最优大回转轨迹设计和轻制方法,分析了飞回型航天器再入中靠气动力实现轨迹大回转的关键技术,建立了最优再入的数学模型.采用极大值原理和共轭梯度法求解最优再入大回转问题.通过仿真,得到了考虑大回转的最优再入轨迹特性及其控制规律,分析了转弯开始时刻和滚转角对再入中倾斜转弯控制特性的影响规律.探讨了高超声速大回转再入的控制方法.     

用于微小卫星姿态确定的非线性估计算法

基于Kalman滤波理论，利用Stirling插值公式．对非线性系统的状态方程和测量方程进行近似形成的一阶和二阶非线性估计算法．克服了扩展Kalman滤波需要复杂求导以及收敛等问题，文中利用该算法。对微小卫星常采用的陀螺／磁强计组合姿态确定进行了研究，仿真分析表明，低成本微小卫星仅柔用陀螺和磁强计进行姿态确定是可行的，一阶和二阶近似非线性估计算法处理这种强非线性的姿态估计问题是非常有效。     

航空航天技术与力学*

文章论述了航空航天技术发展与力学学科发展的依存关系，讨论了力学学科间的交叉及交叉学科的产生，重点介绍了飞行力学与空气动力学、结构力学、一般力学、自动控制等学科间的关系，进而讨论了飞行力学的分支——弹性飞行器动力学。     

形成三星星座的最优脉冲变轨的控制与仿真

由于火箭发射入轨精度的限制,无法直接发射形成星座,星座的形成需要变轨。该文针对三星星座,进行星座发射中的最优脉冲式变轨研究,文中基于卫星相对运动状态转移方程,推出了星座双脉冲式变轨控制的理论解;利用遗传算法,对双脉冲式变轨的脉冲控制量进行了优化仿真;探讨了星座脉冲式变轨的工程实现途径,为工程应用和研究提供参考。     

战术地地导弹爆高延时方案计算与分析

提出用摄动制导原理延时控制爆高的新方案。在末修结束时，由弹上机计算延时修正量，通过延时控制爆高，数值计算表明，该方案可以大大减小主动段各种干扰带来的误差     

基于NSGA-II算法的RLV多目标再入轨迹优化设计

传统的再入轨迹优化设计通常只考虑单目标优化问题,例如最小热流、最小大航程、最小控制能量等。随着人们对降低费用和提高性能的期望越来越高,多目标再入轨迹优化问题也引起了注意。以往人们通过加权因子等方法将多目标问题转化为单目标问题,避免了复杂的多目标优化算法的应用。但也引入了新的参数,且每次优化只能获得与该参数相关的1个解。N SGA-II算法是最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法,它引入了快速分类、约束支配和精英策略,1次运行可以获得多个Pareto最优解。文中利用N SGA-II算法来求解具有最小热载和最大横程的2个目标的再入轨迹优化问题。算例表明N SGA-II算法能够有效地搜索到优化轨迹的Pareto前沿,是RLV初步设计的有力工具。     

一类弹性飞行器动态特性的摄动估计

本文针对一类高速、细长体飞行器的动力学模型,应用矩阵谱的摄动与估计理论,分析了气动力非定常因素对飞行器动态特性的影响。结论表明,利用低阶的准定常系统结果可以十分准确地估计非定常系统特性,从而大大降低动力学方程的阶次,为弹性飞行器的降阶模型研究提供了理论依据,有助于飞行器主动控制系统的分析与设计。     

弹性飞行器纵向稳定性分析

本文研究考虑气动弹性时飞行器的纵向稳定性问题。首先由弹性飞行器的纵向扰动运动方程出发,导出了便于计算采用的弹性飞行器纵向扰动方程的标准矩阵形式,作出作为控制对象的弹性飞行器在考虑一阶、二阶及三阶振型时的传递函数;其次分析气动弹性对整个飞行器系统的稳定性的影响,并提出对飞行器自动驾驶仪敏感元件的可能合适位置选择的要求。最后还建立了计算气动弹性对飞行器气动导数值影响的理论式。     

参数估计法在运载火箭动力系统故障诊断中的应用

文中研究了参数估计的方法在运载火箭动力系统突发故障诊断中的应用。通过建立运载火箭的数学模型,成功应用基于强跟踪滤波器的状态和参数联合估计方法,实现了对运载火箭推力参数的正确估计。     

遗传算法在航天器轨迹优化中的应用

介绍了国内外遗传算法在航天器轨迹优化应用中的发展现状,指出了直接法和间接法的不足.分析了遗传算法求解航天器轨迹优化问题中的参数化方法、约束处理和遗传搜索策略等关键问题,介绍了作者在这些方面的一些研究成果.阐述了多目标遗传算法在轨迹优化方面的需求和应用,指出了一些不足并提出了几个值得进一步探讨的问题.研究表明以遗传算法为核心的航天器轨迹优化设计方法正在发展成为不同于直接方法和间接方法的智能优化设计方法.