控制算法使电池充电更快速

2011年3月29日,NASA的水星表面、空间环境、宇宙化学和广泛探索(缩写为“MESSENGER”)航天器,即“信使”号水星探测器向地球发回了1张具有里程碑意义的照片.这是在最靠近太阳系中心的行星——水星轨道上拍摄的第1张水星照片. “信使”号水星探测器是人类发射的首颗围绕水星运行的探测器,于2004年8月3日搭乘“德尔塔2”型火箭发射升空,经过9100万千米的旅程,于2011年3月进入水星轨道.像大多数NASA发射的深空探测器一样, “信使”号水星探测器也配备了复杂的电力系统,以保证其上的科学仪器和通信设备在距离地球数千万千米外的太空中仍能持续、正常运行.     

基于反步法与动态控制分配的航天器姿态机动控制

针对存在未知转动惯量与外部干扰的航天器姿态机动控制问题,提出了一类基于反步法的鲁棒自适应控制器,并利用Lyapunov方法分析了系统的稳定性;考虑到作为执行机构的反作用飞轮存在冗余性,进一步提出了一种基于约束最优二次规划的动态控制分配算法来实现指令到期望飞轮的指令分配,克服传统伪逆法难以考虑飞轮动态特性、最大力矩等物理约束,并能有效的抑制姿态敏感器的测量噪声和测量异常值,实现控制力矩的平稳性.最后,将本文提出的控制方案应用于某型轮控刚体航天器的姿态机动任务中,仿真结果验证了本文提出方法的可行性、有效性.     

基于T-H方程的编队卫星碰撞概率与规避策略研究

基于T-H方程,对椭圆轨道下编队卫星碰撞预测以及规避机动进行了研究。通过递推编队卫星的初始状态协方差矩阵,将碰撞概率密度在危险域内积分获得编队卫星的碰撞概率。当碰撞概率大于安全阈值时,采用瞬时校正速度的控制策略对卫星施加最小脉冲速度修正量,在所预测的碰撞点沿碰撞概率梯度产生偏移,到达安全等高线上,从而降低碰撞概率。仿真结果表明,该预测方法有效,规避策略可行。     

无人机三维编队飞行的鲁棒H∞控制器设计

针对无人机编队控制中模型不确定性与外干扰同时存在的情况,首先基于无人机自身的自动驾驶仪和编队运动学关系建立了无入机编队的三维数学模型,这种建模方式物理意义明晰;进而提出一种基于鲁棒H∞控制理论的编队控制器设计方法,按前向、侧向和垂直方向3个通道分别设计控制律,降低了鲁棒控制器的调参难度,简化了三维编队控制问题.仿真结果表明了所设计的控制器的有效性,可实现无碰撞、快速、稳定地保持和调整无人机编队队形,具有良好的鲁棒性能.     

军用航天器模型的组件框架设计

根据空间作战模拟系统设计开发实践中的问题,分析了采用组件框架方式建立军用航天器模型的优点.运用统一建模语言（unified modeling language, UML）表示了军用航天器模型的组件框架对外接口和框架结构,设计了框架内各组件的主要功能和构成.     

水面舰艇编队系统对空作战能力研究

根据现代防空系统的特点，提出了水面舰艇编队区域防空系统效能评价的指标体系，分析了指标的相关因素，运用指数法建立了防空系统效能分指标（预警探测能力指数、拦截打击能力指数、指挥控制能力指数、电子战能力指数）以及效能综合指标的求取模型．     

可膨胀试验航天器——“起源”1号成功升空

7月12日．俄罗斯“第聂伯”火箭携带一个可膨胀试验航天器——“起源”1号发射升空。     

利用在轨航天器扰动响应辨识其动力学参数的研究

从结构模态参数的可识别性出发,结合时域频域参数识别技术和数字处理技术,开发出航天器动力学特征参数在轨辨识系统,系统包括硬件和软件。在此基础上设计了模拟在轨航天器的试验验证系统,以检验辨识算法和设计软件的可靠性以及航天器在轨辨识的实时性,该试验系统包括一个对称的双梁结构,利用对称结构的弱耦合可得到多个密集模态。试验和模拟数字考核结果表明系统辨识算法可靠,精度可以到达设计要求。     

基于频率响应函数的动力学模型修正方法研究

概述了国内外动力学模型修正技术的研究状况，研究了近些年发展起来的基于频响函数的动力学模型修正方法；利用航天器振动试验测量所得的频响函数，从理论上介绍了频响函数残差法、设计参数型频响函数法和摄动型频响函数法三种基于频响函数的动力学模型修正方法，为动力学模型修正技术的发展提供参考。     

利用GPS系统确定小卫星姿态的一种算法

研究利用GPS系统确定小卫星姿态的方法，是GPS系统在航天器上应用的重要研究内容之一。针对微小卫星利用GPS系统进行载波相位姿态确定时存在的整周模糊度快速确定及简化姿态确定算法问题，给出了一种整周模糊度的快速确定方法，井在此基础上探讨了一种姿态求解的方法。仿真结果表明，所给算法理论简便实用，能够较好地用于微小卫星的姿态确定。