基于天地基测控的空间目标联合定轨研究

天基空间目标监视系统是获取空间目标态势信息的重要手段和未来发展方向,然而仅仅利用星间测量信息进行空间目标轨道确定会产生亏秩现象.在对自主定轨亏秩问题的本质进行探讨的基础上,提出了基于天地基测控信息进行空间目标和监视平台的联合定轨策略,可以较好地解决轨道确定中亏秩问题.本文设计了由四颗高轨监视平台和两个地面测控站构成的天...     

天基光学空间目标监视信息处理技术分析

SBV是目前已成功应用于空间目标监视的典型天基光学传感器,通过被动探测空间目标反射的太阳光线辐射,完成对其探测、捕获和跟踪,并收集各种空间目标的观测数据.本文首先对SBV特点和性能进行介绍,然后以其为系统原型对天基光学空间目标监视信息处理流程和特点进行分析,提取相应关键技术,包括目标检测与恒星提取、编目维护与更新以及目标亮度特性分析等,并就其技术难点和发展趋势进行探讨.     

基于Stewart并联调姿平台的六维力测量与不确定度分析

在分析六维力静态解耦算法的基础上,提出基于牛顿迭代法的动态六维力解耦算法,构建六维力测量模型,基于蒙特卡洛仿真法实现了六维力测量不确定度评定算法,并设计相关试验算例进行验证.结果显示,六维力在X轴与Y轴方向的力分量测量不确定度分别为0.011 3N和0.011 4N,绕Z轴的力矩分量测量不确定度为0.008 3N·m.研究结果可以为Stewart并联调姿平台六维力测量的应用提供一定借鉴.     

基于UKF的星载GPS自适应定轨方法

将UKF(Unscented Kalman Filter)方法应用于空间目标的星载GPS自主定轨中。着重介绍基于UT变换的UKF算法,针对系统噪声方差阵未知或动力学模型不精准的情况,提出在进行状态滤波的同时,利用观测数据信息,在线估计未知噪声的统计特性,构成状态噪声统计估计的自适应UKF滤波算法。结合实测CHAMP星载GPS数据进行仿真实验,对比发现滤波精度、稳定性均有所提高,证明该算法在星载GPS低轨卫星定轨中的有效性。     

在轨目标天基光学观测可见性预报与分析

利用在轨目标、观测卫星、地球、太阳以及月球之间的几何关系,综合考虑地球遮挡与地光条件、地影条件、日光条件与月光条件,本文推导出目标对于观测卫星的光学可见性判断模型,并建立了天基光学观测可见性预报方法.仿真实验结果表明,地球遮挡与地光条件是影响天基空间目标光学可见的最主要因素;在可见时间方面,天基空间目标光学监视系统对低轨目标的监视能力有限,而对高轨目标具有良好的监视性能.     

基于光学测角与信号时差的同步卫星无源测轨

精确测量和确定同步卫星轨道是实现高精度导航、定位等应用的基础,光学测角定轨和卫星通信信号测时差定轨是两种最重要的无源测轨方法,各有优缺点。本文提出将光学测角与无线电通信信号测时差相结合,可实现对卫星的单次测量定位,多次测量提高定轨精度。推导得到卫星到光学站的距离表达式,实现对卫星位置的解析求解。通过GDOP方法,分析了光学站与无线电站的不同布站方式对定位精度的影响,据此提出了优化布站方式。通过计算机Monte-Carlo仿真,比较分析了联合测轨方法与单一光学测轨方法的测轨精度。仿真结果表明:若无系统误差时,24小时观测数据统计定轨位置误差为25m,预报1周位置误差为200m,约为单一光学方法的2/3;当存在系统误差时,需采用自校准方法估计系统误差,基于24小时观测数据的单一光学方法未能实现自校准定轨,而联合测轨方法定轨精度可达到约6m,归一化系统误差估计精度优于0.1,预报1周的位置误差约为140m。     

过程噪声方差实时补偿的非定轨目标跟踪

针对非定轨目标跟踪问题中过程噪声统计特性未知的特点,提出了一种实用的对过程噪声方差进行实时补偿的目标跟踪算法。该算法根据强跟踪滤波器的思想,通过实时检测新息序列来修正卡尔曼滤波算法中的状态预测误差协方差矩阵,进而对未知的过程噪声方差矩阵进行实时地补偿。由于存在新息检测机制,该算法能够有效地规避表征建模不确定性的过程噪声统计特性未知的问题,对于建模不确定性具有一定的适应能力。通过对一旋转靶标跟踪问题的仿真试验,证明了该方法的有效性。     

用可调式高阻箱测量高绝缘电阻测量仪(高阻计)的测量不确定度评定

本文介绍了利用可调式高阻箱测量高绝缘电阻测量仪(高阻计),并对测量结果进行不确定度分析。     

某高轨星载数传天线的振动分析

为了确保天线系统在发射阶段和入轨工作阶段的安全，对研制的某月球轨道小型星载数传天线进行了振动分析。通过有限元建模仿真方法对该高轨星载天线在发射阶段和入轨工作阶段的振动性能进行了分析和计算，并以此为根据对天线系统结构进行优化设计。进而，通过振动试验对天线系统进行了真实振动环境条件下的测试，结果表明天线系统结构安全。振动试验后对天线电气性能进行了复测，测试结果表明其电气性能稳定，由此验证了天线系统的可靠性和有限元分析的可信性。目前，该数传天线已随星发射并入轨运行，其各项性能指标稳定，工作状态良好。研究结果对提高相关星载天线的振动安全性具有一定的参考作用。     

分梁共墩式公轨合建双层高架桥的抗震分析EI北大核心CSCD

公轨合建双层高架可将城市高架和轨道交通线路组合起来,节省城市用地的同时便于疏散交通压力,在近年来的城市交通规划中得到重视和应用。但由于缺少专门的抗震设计规范,此类桥梁的抗震设防标准、性能目标和抗震设计方法亟需研究。该研究以一座实际桥梁为背景工程,提出合理的抗震设防标准和性能目标,研究轨道对结构动力特性和弹性地震响应的影响,并进一步采用非线性纤维模型研究桥墩纵筋配筋率、墩梁刚度比以及上、下墩高比对桥墩屈服顺序的影响。研究表明,轨道增大了结构纵向刚度和下桥墩与下盖梁的地震响应,分梁共墩式双层高架宜采用延性抗震设计,将盖梁设计为能力保护构件,并通过合理的墩梁截面刚度、墩高和配筋率设计满足两水准的性能目标,确保地震作用下结构产生预期的延性破坏模式。     

基于"日-地-月"信息的卫星自主轨道确定

研究了基于“日－地－月”信息的卫星自主轨道确定的方法，非星食阶段，利用日地月测量信息，结合星上存储的日月星历确定位置矢量，并以位置矢量为观测量，运用广义卡尔曼滤波实时确定卫星轨道，星食阶段，选择合适的轨道动力学模型进行轨道预报，通过数学仿真，验证了这种自主定轨方法的有效性。     

用于空间态势表达的海量空间目标可视化

目前空间目标的可视化方式不能很好地满足海量空间目标实时态势表达的需求,考虑到各空间目标位置计算的独立性以及GPU并行处理的优势,将目标模拟中计算量较大的位置解算工作交由GPU并行处理,采用顶点着色器进行空间目标的位置解算,采用片元着色器进行空间目标显示效果的设置,最后采用实际数据和模拟数据相结合的方式验证了该文的方法性能和效果.实验结果表明:提出的空间目标可视化表达方法即使在目标接近50万颗时,可视化模拟消耗的时间也只有50 ms左右,完全能满足实时性的要求,同时片元着色器的设置也使空间目标可视化效果更加逼真.     

基于最小二乘法的GPS多天线测姿及精度分析

阐述GPS测姿基本原理和采用多天线测姿方法,针对影响GPS测姿精度因素进行分析,提出应用最小二乘法进行载体姿态参数计算和动态模糊度解算的方法.比对试验和精度分析表明,使用最小二乘法进行载体姿态确定是最优的,使用最小二乘搜索法进行动态模糊度解算是非常有效的.     

航天光学相机模拟在轨飞行测试平台设计

对相机综合管理单元进行大量的测试是航天光学相机研制过程中的重要环节,传统的测试系统功能单一且无法模拟航天相机在轨飞行整个工作流程.本文以实际型号测试角度出发,提出了以DSP硬件和遥测遥控VC软件为基础构建新型航天光学相机模拟在轨飞行测试平台的设计方法,说明了该平台硬件组成和工作原理的同时,给出了关键软件参考代码.结合某...     

Accuracy Analysis of the Estimated Process Yield Based on Spk

Process yield has been the most basic and common criterion used in the manufacturing industry as a base for measuring process performance. Boyles considered a measurement formula called S_pk, which establishes the relationship between the manufacturing specification and the actual process performance, providing an exact (rather than approximate) measure of process yield. Unfortunately, the sampling distribution and the associated statistical properties of S_pk are analytically intractable. In this paper, we consider the natural estimator of the measure S_pk. We investigate the accuracy of the natural estimator of S_pk computationally, using a simulation technique to find the relative bias and the relative mean square error for some commonly used quality requirements. Extensive simulation results are provided and analyzed, which are useful to the engineers for factory applications in measuring process performance. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

Methods for the Calculation of Unsteady-State Thermal Conditions of Isothermal Space Objects

A mathematical model is given, which describes unsteady-state thermal conditions of isothermal space objects (SO) of a convex shape. Calculations are performed of the surface-average temperature of SOs with a high thermal conductivity or of fast-rotating objects. Numerical results are obtained, as well as an approximate analytical solution which enables one to calculate the unsteady-state temperature of an SO having a sheath. The mathematical model has a general form for an SO of an arbitrary shape moving along a trajectory at a constant or variable distance from the Earth center. The first calculations are performed for an object of a spherical shape moving along a parabolic ballistic trajectory both at a preassigned angle of irradiation from the Sun and in the shadow of the Earth.     

基于 NX 的汽车覆盖件可成形性分析系统

基于 NX 平台,构建了参数化关联驱动的汽车覆盖件可成形性分析系统 QFW( Quick Forming Wizard) 。 通过自定义数据框架和关联存储技术,建立了合理的驱动更新机制,实现了 CAE 仿真过程参数化更新。 系统直接在 NX 产品模型中进行 CAE 建模,将 CAE 分析直接与产品进行参数关联,不用反复建模便可实现产品数学模型和工艺参数更新后的模拟。 采用改进的有限元逆算法,能快速预测覆盖件产品的整体可成形性和局部翻边区域可成形性,同时计算出修边线尺寸。 最后通过实例验证了模拟结果的准确性以及参数化更新的便捷性。     

基于GPS的Google Earth的定位精度分析

众所周知,Google Earth的定位精度远比GPS差,但是Google Earth的影像直观形象,应用广泛,论文的目的旨在将两者的优点相结合,利用GPS的高精度来纠正Google Earth的定位精度。论文首先介绍Google Earth和KML语句格式标准,以及GPS的数据格式,然后提出了改善Google Earth定位精度的方法,并进行了实验。结果表明此方法可以明显提高精度,对于Google Earth的应用大有帮助。     

基于箱体零件镗孔精度因素分析

分析箱体零件各种镗削方式原始误差引起的加工误差的规律和大小,采取有效措施消除这些因素,以提高镗孔精度。