地月系拉格朗日L1点低能探月轨道分析

利用不变流形能够实现平衡点与行星之间的低能耗过渡;从地月系L1点晕轨道向月球圆停泊轨道具有多种零消耗转移轨道,但不同轨道的能耗和转移时间等指标不尽相同;利用圆限制性三体模型对地月系轨道进行了理论分析和L1点晕轨道计算;列举了地月系L1点不同幅值晕轨道及其不变流形的各项指标,分析了L1点不稳定流形所能够到达月球附近的情况,从中选取出了变轨和霍曼转移后能耗和时耗均最优的转移轨道,为探月工程的轨道设计提供了一个参考标准.     

利用平动点流形设计地月转移轨道的研究

讨论了地月转移轨道设计中所涉及的若干关键问题.首先建立了改进的双圆模型,提高了建模精度,给出了会合坐标系之间的状态向量变换方法;然后针对Koon的文章中地月L2点流形选取存在的问题,给出了正确的流形选择方法,并基于算例给予了证明,分析了坐标变换导致的Jacobi能量不守恒问题,针对该问题提出了一种新的Poincare截...     

探测器运行的地月系L1点轨道特性应用研究

研究月球探测器运行动力学特性,由于太阳引力摄动具有较大的量级且是实际三体系统中最大的摄动因素,圆限制性三体动力学方程得到的运动轨迹及周期轨道与实际情况偏差较大,影响运动的稳定性,直接作为目标轨道进行跟踪将带来较大的能量和时间消耗.为解决上述间题,采用了在太阳引力摄动后CRTBP的轨迹变化的条件下进行数字仿真.结果表明,对比弱稳定走廊从L1点到达月球附近的的各种指标,转移轨道达到要求,对研究探月轨道的设计具有一定应用价值.     

考虑导航误差和摄动影响的椭圆轨道最优交会制导

本文提出了一种新的航天器最优交会制导方法.该方法能够快速精确求解包含J_2项与大气阻力项摄动的椭圆轨道交会问题,并充分考虑非合作目标存在的导航误差,保证交会精度的同时实现所需速度增量最优.首先,本文采用了一种新的状态转移矩阵求解方法,能够对考虑J_2项和大气阻力项摄动的任意偏心率下的相对运动进行描述,得到考虑摄动与偏心率信息的状态约束.其次,建立了导航误差模型,得到描述导航误差的状态约束,并分析其对交会精度与所需速度增量的影响,设计包含加权矩阵的性能指标实现在存在导航误差情况下所需速度增量最优.然后,通过引入松弛变量,将最优交会问题转化为标准二阶锥规划问题进行求解.再者,为了进一步提高相对距离较大的交会任务精度,构建了闭环制导框架.最后,本文通过仿真,验证了设计方法在考虑J_2项与阻力项摄动情况下的有效性,针对椭圆轨道交会问题的精确性以及考虑导航误差情况下所需速度增量的最优性.     

电波传播对L波段地球同步轨道圆迹SAR重轨干涉性能的影响

不同于常规星载SAR,L波段地球同步轨道圆迹SAR(GEOCSAR)轨道高度高、合成孔径时间长、观测面积大,对流层折射率和电离层电子含量的时空变化将严重影响GEOCSAR重轨干涉性能。基于大气介质时空变化及GEOCSAR干涉信号的特点,从对流层和电离层相位延迟误差、电离层水平变化引起的图像方位向偏移、对流层折射率周日变化和电离层时空随机起伏引起的方位向聚焦性能下降、以及法拉第旋转效应几个方面分析了对流层和电离层对GEOCSAR重轨干涉相干系数、干涉相位的影响,并进行了仿真实验验证。分析以及实验结果表明,对流层和电离层均会对GEOCSAR干涉性能造成不可忽略的影响,其中电离层的周日时间变化和电离层起伏会导致图像散焦,进而严重降低干涉相干性。     

基于OpenGL的空间探测器飞行轨迹可视化

在探讨了探测器轨迹的存储机制和实现方法的基础上,研究并实现了基于OpenGL的探测器在地心惯性系下的飞行轨迹、地面测控站的可见性轨迹、探测器相对于地球固连系的飞行轨迹以及探测器的星下点轨迹等多种轨迹的可视化。实际应用表明,这些可视化效果能表达各种不同的轨道信息,并使用户对探测器的飞行过程有全面、直观的认识。     

基于相对轨道根数计算的测绘卫星单点定位研究

传统测绘卫星定位方法无法获取轨道全面信息,且传统方法忽略了多个测绘卫星并行航行情况,导致出现定位误差的问题。因此,提出一种基于相对轨道根数计算的测绘卫星单点定位方法。采用基于J₂摄动模型的卫星轨道根数预测方法,预测卫星所在的轨道六根数,以此掌握卫星所在轨道信息;在此基础之上,通过基于相对轨道根数的卫星单点位置预测方法,预测卫星单点位置与卫星的运行速度,实现测绘卫星单点定位。实验结果验证：所提方法在多个测站位置的N、S、E三个方向的平均定位误差最大值为0.05 m。且所提方法预测近地卫星、中高度卫星、地球同步卫星所在轨道根数时,预测误差均方值均低于0.04;定位三种测绘卫星时,定位误差均方值最大值为0.02。数据表明所提方法可准确预测卫星位置信息,可作为测绘卫星定位的有效工具。     

空间飞行器轨道仿真验证反演方法研究

对空间飞行器轨道进行仿真验证,是轨道方案设计与性能评估的重要途径之一,其可信性在模型验证与确认中具有重要作用。基于轨道仿真序列图像的空间飞行器轨道验证反演方法,通过对不同高度类型的空间飞行器轨道进行可视化建模与仿真,把得到的仿真图像序列与成像系统参数相结合,计算出空间飞行器测角坐标,然后通过空间关系分析,构建关于真平均运动角速度与视平均运动角速度的约束方程,把对空间飞行器轨道运动状态参数的解算,归结为根据轨道仿真图像序列计算空间飞行器测角坐标和根据测角坐标确定观测斜距,解决了利用图像数据进行非合作空间飞行器轨道反演验证过程中轨道初始参数的确定问题。     

基于高级在轨系统的无线电测距方法研究

提出了一种基于高级在轨系统中插入业务的无线电测距方法;通过星、地间双向单程的无线电测量,利用两次收、发信号的时间时延,不但提高了相对运动状态下测距的精度,而且修正了星、地间存在的钟差;文中详细介绍了此种测距方法的实现原理,结合目前卫星测控技术的发展趋势论述了实现的过程,并且分析了影响测距性能的各种因素;此种方法原理简单,便于实现,测距精度高,具备较好的通用性。     

含状态时滞及执行器饱和不确定系统反馈镇定及L2增益分析

研究了具有控制饱和状态时滞不确定系统的L2控制问题,提出了状态反馈方法,利用Lyapunov函数可获得时滞相关的线性矩阵不等式.线性矩阵不等式条件可保证闭环系统无干扰时鲁棒内稳定性和在某椭球内预先给定的有干扰时L2性能水平,该不等式通过引入辅助矩阵解除了执行器饱和对系统的影响而更易于实现且减小了保守性.采用线性矩阵不等式技术,将控制器存在的充分条件转化为凸优化问题.在此基础上设计了系统的状态反馈控制器,最后用数值仿真验证了所提出方法的可行性.     

时间自动机状态空间的一个极小化构造方法

对时间自动机的转换系统进行改进,提出了一个状态空间的极小化构造方法。该方法用位置和停留在该位置时的可能时钟值集合来表示状态,以此隐藏因时间流逝而引发的无穷状态,得到了改进的转换系统——时间段转换系统;并通过对转换可能发生时间的分析,去除无效转换;然后使用转换互模拟合并等价状态,实现了状态空间的极小化,有效地避免了状态空间爆炸。     

线性有限自动机的同步序列及其生成算法

文章主要讨论了线性有限自动机的同步序列,得到了线性有限自动机有同步序列的充要条件,还讨论了一类输入存贮线性有限自动机及可等价嵌入输入存贮线性有限自动机的极小线性有限自动机的同步序列。最后给出了判断线性有限自动机有无同步序列以及求线性有限自动机(最短)同步序列的一些算法。     

基于状态转换符的时序电路冗余状态变换设计

在分析了时序电路冗余状态基础上,提出了基于状态转换符的时序电路冗余状态变换设计,可以把时序电路在４ 变量以内产生的冗余状态故障自动变换为合法状态,从而避免了状态验证和测试生成等较为繁琐的步骤,可以方便地设计出各种给定状态的具有自启动能力的时序电路,简洁方便、设计效率高,尤为适应采用Ｍａｔｌａｂ 程序对各类同步时序电路进行分析、化简和设计,具有较为实际的应用价值     

高校贫困学生辅助评价的研究

高校对贫困学生的认定存在认定成本高、可信度不强以及标准不一致等问题.本文通过分析高校一卡通的消费行为,刻画贫困学生的消费特征,应用马尔科夫模型对贫困学生消费行为进行建模,并提出了相似指标的概念和计算方法.通过对学生消费行为与贫困学生消费行为模型进行相似指标计算,对贫困学生进行认定.该方法具有计算效率高,速度快,计算成本低廉以及数据获取容易,在同一所学校中评价标准一致,对贫困学生的平均识别率达到90%以上等特点,可以作为高校在复评贫困学生的一个有力的辅助工具.     

On the global linearization of bilinear systems

The problem of finding a global state space transformation to transform a given single-input homogeneous bilinear system to a controllable linear system on Rⁿ is considered here. We show that the existence of a solution of the above problem is equivalent to the existence of a local state space transformation that carries the corresponding bilinear system locally to a controllable linear one. The complete analysis of the globally state linearizable bilinear systems in R² and R³ is also included.