载人航天器地理位置指示器工效学设计仿真软件的研制

地理位置指示器是载人航天器中重要的控制类显示仪表,对其进行工效学设计使之符合人的信息感知能力和特性,已成为充分发挥航天员作用可靠的技术途径。该文在查阅国内外相关文献的基础上,首先阐述了地理位置指示器的研究现状,基于该仿真软件所在系统的结构,提出其基本设计和实现方法。最终研制的地理位置指示器仪表指示界面仿真软件可为实际的工程设计提供一种工效学实验评价手段。     

面向复用的航天器轨道计算仿真分析

研究航天器轨道计算,提高精度,航天器轨道摄动方程中的模型复用性差,精度不高.为解决上述问题,改进了利用四阶龙格-库塔法求解三维二阶常微分方程组的过程,使仿真程序更易于实现和移植.采用改进的算法进行航天器轨道摄动方程的积分运算,求解出实时的航天器三维位置和速度进而算出星下点经纬度,分析了仿真的时间开销.仿真结果表明,长期的航天器运行仿真需要考虑摄动的影响,推导的四阶龙格-库塔法具有较好的可复用性,能方便地用于航天器轨道仿真中,满足仿真的精度和实时性要求.     

基于Simulink的航天器姿态动力学仿真教学研究

针对航天器姿态动力学课程理论性、逻辑性和应用性强的特点,开展图形化可视化Simulink仿真教学研究.梳理课程内容体系,分析典型姿控系统自闭环回路特征,提出基于航天器姿控仿真教学系统的理论辅助教学和实验实践教学的教学模式.设计航天器Simulink姿控仿真教学系统总体方案,依据航天器姿态欧拉动力学和四元数运动学方程构建Simulink姿态运动模型,建立速率陀螺和反作用飞轮等典型姿控硬件模型,运用虚拟现实三维建模语言和Simulink/3D Animation工具阐明可视化姿态模拟的实现思路.搭建了反作用飞轮姿控Simulink仿真教学系统实例,通过姿态非线性微分方程数值解实时驱动下的动态立体姿控视觉效果,使学员以闭环交互方式获得课程内容学习的多重感知.     

航天器轨道设计系统的小型化实现

简要介绍了所开发的航天器轨道设计系统的功能,详细描述了这种小型轨道设计系统的实现策略、模块划分和总体结构。最后,指出了系统开发中的关键技术并概括了系统的性能。     

空间态势中航天器轨道的可视化方法

为增强空间场景真实感,反映航天器运行趋势,提出了航天器轨道的可视化方法。基于IAU2006岁差章动模型进行轨道计算以确保计算精度;针对空间态势轨道绘制中多航天器、多时间点同时计算需求,应用平衡查找树和章动近似的方法提高效率;设计了地球固联坐标系和J2000.0协议天球坐标系下的轨道绘制方法获得不同的显示效果。上述方法已成功应用于空间态势系统。     

低地球轨道航天器表面计算仿真

现代战争中航天器发挥着越来越重要的作用,同时航天器表面带电造成的危害也越来越明显.利用航天器与等离子体相互作用系统软件SPIS,采用PIC粒子分室法模拟计算了低轨道航天器表面及周围等离子体电位分布,航天器表面电子、离子及二次电子电荷密度分布,总结了航天器表面充电特性规律.结果表明:由于等离子体温度低、浓度高,航天器表面带电的电位较低;航天器运动方向前方,等离子体电位较高,在航天器运动方向背侧,等离子体电位较低;航天器周围的等离子体环境受尾迹效应的影响显著.仿真结果为航天器表面带电问题研究及航天器表面带电防护技术提供了技术参考.     

航天器轨道和对辐射剂量屏蔽的优化

本文介绍控制轨道自然辐射环境辐射的航天器轨道和屏蔽厚度的优化设计方法。很多空间飞行任务都受到飞行器内部材料所允许最大辐射剂量的限制。当担心辐射剂量时，通常是利用增加屏蔽的办法来防护辐射，但由此而增加了航天器的重量。也可用修改轨道的办法来降低辐射剂量，这可能是更有利的解决办法，但这种修改取决于习行任务设计的灵活性。     

一种面向开发过程的软件可靠性预测方法

在进行软件开发时,该如何回答这样的问题,＂当前开发的软件可靠性是什么？＂这个对于用户来说是非常重要的信息,却难以表述。以此为方向,研究了一种面向开发过程的软件可靠性预测方法,结合软件开发各个阶段的特点,通过合理地采用软件可靠性早期预测模型,实现对开发中软件可靠性的预测。实践应用表明,该方法紧密结合软件开发的实际,反映了软件可靠性与开发人员的水平、开发规范的标准之间的联系,有助于采取必要的措施提高其以后的可靠性,从而也验证了该方法的工程实用性。     

卫星网联合定轨的多结构非线性参数建模及精度仿真

基于双星定位系统的多近地卫星的联合定轨,实际上属于多结构多参数非线性回归模型及其参数估计方法研究的范畴.据此建立了基于双星定位系统的近地卫星网联合定轨的多结构非线性回归模型,通过引入加权因子讨论定轨模型的加权与参数估计问题,设计了卫星网联合定轨的多结构非线性回归模型的最优加权算法,并进行了两类仿真实验.仿真计算结果表明...     

基于基准比对思想的软件可靠性预测仿真建模研究

可靠性作为衡量软件质量的重要特性,其定量评估和预测已成为人们关注和研究的焦点。本文针对这个问题展开研究,提出一个可用于软件测试之前的早期可靠性预测仿真模型。此仿真模型通过考查影响软件可靠性的过程因素,采用基准比对思想,利用软件过程度量数据,根据相似度比较,预测软件的残留缺陷数。由于该仿真模型仅需要静态历史数据,故可在软件测试之前,用于估计软件的残留缺陷数,从而预测软件的可靠性,为后期软件过程的改进以及软件测试计划的修正提供依据。     

列车试验仿真软件的建模和实现

在列车运行和纵向动力精确模型的基础上，提出了集列车牵引，制动计算功能于一体的试验仿真软件的设计实现方法，为线路的设计，列车速度的提高与线路运输能力的增强提供科学的验证依据。     

宽频段雷达制导中的高精度引导模型设计仿真

由于宽频段雷达制导中的雷达头对工作频率较低以及高频点的检测信噪比较低,并且检测噪声受到雷达频点和地形等因素的干扰,使得传统鲁棒滤波的制导模型,无法处理高随机性的噪声,不能实现雷达制导的高精度引导.提出一种基于惯导系统的雷达制导高精度引导模型,采用惯导位置、速度信息辅助抗舷外干扰的信息操作方法,在宽频段雷达制导跟踪过程,塑造弹目相对运动模型,采用扩展卡尔曼滤波降低雷达引导头随机检测误差,得到目标位置以及速度信息,实现导弹制导的高精度引导.实验结果说明,所提方法具有较高的引导精度和鲁棒性,是一种有效的雷达制导引导模型.     

基于样条模型的联合定轨精度分析及仿真

考虑到基于双星定位系统的近地卫星联合定轨待估参数的时间相关性,提出了1种基于样条参数模型与动力学模型相互融合的联合定轨节省参数建模新方法,并基于传统联合定轨算法进行了具体的改进算法设计。理论分析和仿真计算表明,与传统联合定轨方法相比,该方法减少了待估参数个数,提高了轨道表示精度,并且使估计结构更加稳定,估计精度也得到了一定程度的提高。     

汽车主动悬架高精度数学模型的计算机仿真

由于车辆主动悬架在实际应用中存在一些问题,因此需要一个高精度的数学模型来真实地描述实际的系统。该文分别对两个1／4车辆主动悬架系统的数学模型进行描述,并分别对整个悬架系统采用最优控制策略进行仿真,通过比较可以得出建立高精度数学模型对主动悬架系统研究的重要性。     

基于MapObjects的在轨卫星运行仿真

卫星轨道预报技术是与卫星通信及卫星回收的关键技术。该文将卫星轨道预报技术和计算机仿真技术相结合,提出了在GIS控件——MapObjects上建立卫星在轨运行仿真平台的设计思想。在综合卫星的轨道计算、覆盖区域推导与地图投影的基础上,设计了基于二维实时动态显示技术的卫星轨道预报仿真平台。该平台可用于卫星轨道预报的地面测试及分析,应用数据库技术进行卫星及观察站点的管理。在实时显示卫星当前的参数的同时,利用二维显示技术动态仿真演示卫星的星下点轨迹及其覆盖区域和太阳的位置及其照亮区域的变化。     

红外模拟试验系统的软件开发

红外模拟试验系统对反坦克侧甲雷的性能进行实验室内动态仿真评估。该文着重介绍该系统开发的软件。软件设计分为两大部分,即主控计算机软件和客户端图形仿真软件,通过网络通讯实现在两部分之间传输命令和数据。主控计算机软件对仿真系统进行软硬件控制、设置,对仿真结果进行评估。客户端图形仿真软件产生仿真所需的静动态红外图像,获取目标的运动参数。本文对此软件的模块及实现方法进行了详细说明。