基于改进遗传算法的多脉冲交会轨道优化研究

最优空间多脉冲轨道交会是一个复杂的非线性系统。由于结构复杂,存在非线性特性,影响系统的快速性和实时性。建立最优空间多脉冲轨道交会模型,传统遗传算法不能满足要求,因此提出了在自适应遗传算法的基础上引入多位变异的多变异位自适应遗传算法,对空间多脉冲交会轨道优化进行了求解。多变异位自适应遗传算法增加了种群的多样性,可避免算法的早熟收敛现象。仿真结果表明,利用多位变异自适应遗传算法求解空间多脉冲交会轨道优化效果好,避免了早期收敛,提高了全局寻优能力,为多脉冲交会轨道优化提供了较好的方法。     

非线性减震器的多脉冲轨道和同宿树研究

针对一类非线性减震器,应用能量相位法研究了减震器系统在1∶0内共振,第一阶主共振情形下系统的多脉冲轨道和同宿树.首先,将系统的无量纲动力学控制方程转化为近可积哈密顿系统的标准形式.其次,研究了该系统的未扰动力学行为和扰动动力学行为,分析了耗散因子及相位漂移角对多脉冲轨道脉冲数和层半径的影响,揭示了这类非线性减震器能量从高频模态向低频模态转移的动力学机理.     

椭圆参考轨道指定区域最优交会研究

研究了椭圆参考轨道指定区域最优交会问题。为了实现在指定区域完成最优交会,采用以参考轨道真近点角为自变量的线性化时变Tschauner-Hempel交会动力学模型,按照设定的真近点角交会域和最优二次性能指标设计最优交会控制,加权矩阵随真近点角变化。为方便指定区域最优控制问题求解,采用区段混合能法递推求解时变黎卡提矩阵微分方程和状态轨线。对远距、近距异面交会和共面交会三种情况设定不同的交会域进行了仿真研究,结果表明方法能保证在设定的真近点角域内完成交会,交会控制能耗小,精度高。     

多目交会摄像测量时间同步系统设计

针对运动物体的多目交会摄像测量系统,文章设计了一种基于高速摄像机外触发源的采集系统,采用GPS授时,依靠卫星每秒钟起始时刻发出的同步秒脉冲来保证时间同步;采用脉冲发生器实现高精度同步采集脉冲来保证像机曝光采集时间同步.经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,是一种通用的多摄像机同步解决方案.     

柔性悬臂梁非线性非平面运动的多脉冲轨道分析

首先建立了柔性悬臂梁非线性非平面运动的偏微分方程;然后运用Galerkin和多尺度方法得到平均方程．并利用规范形理论进一步将方程化简;最后用能量相位法求出多脉冲跳跃的能量函数序列．Dynamics软件数值计算表明：在系统中确实存在着由多脉冲跳跃而导致的Smale马蹄型混沌．     

用于自动轨道转移飞行器（ATV）交会的相对GPS导航设计和验证

ＥＡＳ将通过ＡＴＶ交会预研（ＡＲＰ）项目，验证欧洲实现在未来自动轨道转移飞行器（ＡＴＶ）与国际阿尔法空间站（ＩＳＳＡ）自动交会对接所要掌握的关键技术。在该预研项目中，研制了一个基于ＧＰＳ的相对导航系统（ＲＧＰＳ），作为远程接近操作（１２ｋｍ￣３００ｍ）所采用的主要导航基准。其基本设计思想是利用卡尔曼滤波器处理两台ＧＰＳ接收机在同一时刻接收到的数据，一个ＧＰＳ接收机装在ＡＴＶ上，另一个装在ＩＳＳＡ上     

基于MATLAB的无人飞行器两点交会定位算法研究

空间飞行器现有定位算法采用单点测距测角,定位误差高达上百米。该文提出了空间两点交会定位方法,该方法可有效提高定位精度,并通过MATLAB进行了算法实现,最终编写了定位软件。     

基于DHT的拓扑感知节点聚集算法

在文件共享、流媒体和协作计算等P2P应用模型中,节点间采用单播通信并构建出对应的覆盖网络.由于覆盖网络通常建立在已有的底层网络之上,节点随机加入系统将导致上下层网络拓扑不匹配,不仅增加了节点间通信延时而且给底层网络带来较大的带宽压力.当前的拓扑匹配算法尚存在可扩展性低、节点聚集时延长等问题.在网络坐标算法和DHT算法基础之上,提出一种分布式的拓扑感知节点聚集算法TANRA,利用等距同心圆簇对节点二维网络坐标平面进行等面积划分,并根据节点所处区域进行多层命名空间中区间的一一映射.由于保留了节点之间的邻近关系,从而可使用DHT基本的“发布”和“搜索”原语进行相邻节点聚集.仿真结果表明,TANRA算法在大规模节点数时能有效保证网络拓扑匹配,并且具有较低的加入延时.     

Asymmetric Rendezvous Search on the Circle

The rendezvous search problem asks how two blind searchers in a known search region, having maximum speed one, can minimize the expected time needed to meet. Suppose that two players are placed an arc-distance x [ 0,1/2] apart on a circle of circumference 1, and faced in random directions. If x has a continuous density function h which is either decreasing and satisfies ht( 1/2) h(0)/2,or increasing, we determine an optimal rendezvous strategy. Furthermore if h is strictly monotone, this strategy (which depends in a simple manner on h) is uniquely optimal. This work extends that of J. V. Howard, who showed for the uniform density h(x) = 2 that search and wait is optimal , with expected search time 1/2. We also show that the uniform density is the only counterexample on the circle to S. Gal's conjecture (which he proved for the line) on the nonoptimality of search and wait.     

基于STK/X的远程导引变轨方案修正

远程导引多脉冲式变轨方案一般基于二体模型进行设计,设计结果存在摄动模型误差.当飞行时间较长时,由摄动模型误差带来的交会误差会达到上百公里甚至上千公里的量级,从而在实际摄动条件下难以实现追踪航天器和目标航天器的交会.采用L-BFGS-B优化算法,对初始的设计结果进行修正,以达到消除摄动模型误差的目的.优化过程中需要的真实摄动模型下的轨道预报,使用STK/X技术通过调用STK/Astrogator模块进行仿真得到.算例表明,初始设计的多脉冲式变轨方案经过修正后,能够在实际摄动条件下实现追踪航天器和目标航天器的交会.     

分布式系统进程同步中的会合技术研究

剖析了信号量P、V原语操作和管程机制在分布式进程同步应用中受到限制的根本原因,介绍了会合技术的基本模型、一般形式和核心语句。同时结合典型的第一类读者-写者问题,设计出基于会合技术的解决方案。最后给出了利用阻塞型管道技术开发的通用会合例程的具体实现代码。     

基于Orbital Shrinking的数据中心虚拟机最优放置算法

摘要：虚拟机放置技术能够控制智能电网数据中心物理服务器的资源使用,将有效提升资源使用效率。虚拟机放置策略的思路主要基于时间、空间、计算资源和能耗的综合均衡,其主要面临的瓶颈包括鲁棒性和灵活性的平衡矛盾,以及有限资源的非均衡分配问题。根据当前电力数据中心结构复杂和资源利用率低的问题,本文提出一种基于Orbital Shrinking的数据中心虚拟机最优放置算法,首先研究虚拟机放置的数据中心适用性问题,有效地从多维目标优化和边界动态约束这2方面分析数据中心的资源状态。基于Orbital Shrinking模型,建立计算资源、时空状态和能耗条件的多维背包模型,实现虚拟机放置策略的整体平衡。通过实验仿真表明,新算法能够有效提升数据中心服务器的计算资源利用效率9.8%,降低数据处理时延10.3 s。     

不确定度理论在事故鉴定中的应用

基于多元函数的不确定度理论,针对道路交通事故的速度计算模型建立了相应的不确定度分析方法。通过计算事故再现分析所需参数的不确定度分量,运用方差合成理论将各不确定参数的标准不确定度分量进行合成,最终得到车速估算结果的合成标准不确定度和扩展不确定度,以此给出较为合理的车速估算结果。该文以汽车碰撞自行车事故为例,验证了该方法的正确性。     

Rendezvous with connectivity preservation for multi-robot systems with an unknown leader

This paper studies the leader-following rendezvous problem with connectivity preservation for multi-agent systems composed of uncertain multi-robot systems subject to external disturbances and an unknown leader, both of which are generated by a so-called exosystem with parametric uncertainty. By combining internal model design, potential function technique and adaptive control, two distributed control strategies are proposed to maintain the connectivity of the communication network, to achieve the asymptotic tracking of all the followers to the output of the unknown leader system, as well as to reject unknown external disturbances. It is also worth to mention that the uncertain parameters in the multi-robot systems and exosystem are further allowed to belong to unknown and unbounded sets when applying the second fully distributed control law containing a dynamic gain inspired by high-gain adaptive control or self-tuning regulator.     

支持交会对接任务精密时间基准方法研究与实现

在交会对接载人飞行器综合测试过程中,为了实现多飞行器协同工作,需要对多航天器同步实时模拟航天器在轨交会对接过程中的飞行状态及时序,这就对航天器和测试系统间的协调匹配性提出了很高的要求,系统时间基准精度要求尤为突出。地面测试设备需要有一个统一、高精度的时间标准,作为测试数据、测试指令的参考,是准确测量船载频率标准的关键所在,在整船综合测试过程中,对时间基准和时间基本修正方法进行了研究,采用了时间精度同步算法关键技术和方法,以保证时间的准确性和一致性。经实际应用高精度时间精准方法及系统设计,满足交会对接载人航天器工程上的应用,保证精密时间基准系统功能、精度能满足测试要求,为载人航天器可靠性验证提供极为重要的辅助手段。