全方位太阳辐照度测量系统设计

设计一种以DSP为核心的全方位太阳辐照度测量系统,利用安装在云台上的太阳能电池板的转动以获取全方位的太阳辐照度数据。通过对采集到的数据进行分析,既可以测试太阳能电池板在各种安装方式（如平放、斜放和幕墙）下的发电效率,又可对光伏建筑一体化的光伏电站建设方案进行评估,还可在建成之后对光伏电站的发电状态进行管理和监测。     

基于Hermite展开的太阳闪烁时间序列产生器

研究太阳闪烁产生器设计优化问题,由于受太阳活动的影响,深空通信十分复杂.在无线通信中常受到太阳闪烁的影响,产生误码,造成通信效率降低.为了测试深空通信设备性能,一定要了解太阳闪烁时间序列的性能特点.针对实际观测得到的太阳闪烁时间序列极少的问题,在分析太阳闪烁特性的基础上,提出了一种用Hermite展开的太阳闪烁时间序列产生方法,并与基于FIR滤波器的闪烁时间序列产生方法进行了比较.仿真结果表明,提出的基于Hermite展开的太阳闪烁时间序列产生的性能,优于基于FIR滤波器的闪烁时间序列产生方法,并且无需预先知道时间序列的概率分布特性,更具有实用性,为太阳闪烁产生器设计提供了依据.     

太阳位置传感器设计

传感器是跟踪型太阳能装置中一种重要的电子元器件,它直接影响太阳能的利用效率。通过介绍太阳运行规律,结合目前常用的太阳跟踪方案,提出了一种跟踪方案,并由此设计了具有能主动搜索太阳位置的大范围、高精度的太阳位置光电传感器,完成了其机械结构、电路设计,详细阐述了传感器的工作原理及性能,最后通过仿真分析验证了传感器设计的正确性,为同类型设计提供借鉴。     

基于光电和倾角检测的全天候太阳跟踪传感器设计

为提高双轴太阳跟踪系统的跟踪精度,设计了一种全天候太阳跟踪传感器。该传感器主要由外壳、接口电缆、9个光电探头、倾角传感器SCA100T—D02及相应电路组成。晴天时通过光电探头检测太阳的位置,阴雨天气时通过SCA100T—D02实时反馈太阳能电池板转动后的倾角,以修正和消除太阳跟踪系统进行视日运动轨迹跟踪时的机械误差。通过理论分析计算,确定了光敏电阻器在探头中的安装位置,传感器可感知高度角在-88.83°~88.83°范围内的太阳入射光线。经试验测试,传感器的倾角检测的最大相对误差为3.8%,能满足实际应用要求。     

基于红外传感原理的无人机姿态测量系统设计

由于红外温度传感器能有效感知天空间的热辐射,并且相比传统姿态测量的传感器具有体积小、重量轻、成本低等特点,设计一种基于红外传感原理的无人机姿态测量系统;该系统以新型的ARM Cortex—M3内核微处理器STM32F103ZET6作为处理单元,通过采集红外传感器的姿态信息,进行姿态解算,进而获得无人机的姿态角;同时分析了太阳干扰对实验的影响。实验测试表明:该姿态测量系统简单实用,性能稳定,精度高,能有效满足一般无人机姿态测量的要求。     

Spacecraft formation control strategy on Sun-Earth Lissajous orbit

To carry out the deep space exploration tasks near Sun-Earth Libration point L2, the CRTBP dynamic model was built up and the numerical conditional quasi-periodic orbit (Lissajous orbit) was computed near L2. Then, a formation controller was designed with linear matrix inequality to overcome the difficulty of parameter tuning. To meet the demands of formation accuracy and present thruster’s capability, a threshold scheme was adopted for formation control. Finally, some numerical simulations and analysis were completed to demonstrate the feasibility of the proposed control strategy.     

观测几何对目标探测性能影响的仿真分析

在光电武器作战探测目标性能问题的研究中,不同大气/气溶胶模式、不同观测几何条件下的光电武器作战效能差异显著.针对上述问题,通过分析大气传输和观测几何对视在对比度的影响,建立了视在对比度传递模型,结合TIP准则提出了观测几何对目标探测性能的影响模型.利用Modtran软件离线计算的基础数据,提出了探测性能模型快速仿真计算方法,实现了典型地区、全天时、不同观测几何和观测距离条件下的成像系统探测性能的快速仿真计算.采用快速仿真计算方法,选取典型参数,计算并分析了不同大气/气溶胶模式、观测几何等因素对视在对比度、探测概率和探测距离等指标的影响.结果表明:观测几何对目标探测性能影响显著,50％探测概率条件下,顺光探测距离是逆光探测距离的1.38 ～1.7倍;不同大气/气溶胶模式条件下,观测几何对探测距离影响差异明显,海洋性气溶胶模式下影响较大,乡村型气溶胶模式下影响较小.文中提出了观测几何对目标探测性能的影响模型和快速仿真计算方法,为光电武器系统任务规划和作战效能评估提供了理论和技术支持.     

An algorithm and observability research of autonomous navigation and joint attitude determination in asteroid exploration descent stage

In this paper, an autonomous relative navigation and joint attitude determination algorithm in asteroid exploration descent stage is researched based on feature point information of perpendicular asteroid surface image observed by optical navigation camera, distance vectors from spacecraft to asteroid measured by three angled installed lidars and relative velocity increment measured by accelerometer when the relative distance vector to the centroid of asteroid can not be obtained. The inertial attitude of spacecraft is determined by sun vector, star vectors and inertial angular velocity respectively measured by sun sensor, star trackers and inertial reference unit. Also, in order to obtain measurement error model transferred from sensor noise, a covariance matrix solver considering error correlation is presented via the error model of normalized vector to first order. Numerical simulation and improved observability evaluation of filtering are undertaken to discuss the results of complete sensor observation and weak observation of lidars, and verify the effectiveness of the presented relative navigation and attitude determination algorithm.     

应用于光伏发电系统的辐照度传感器选型及计量误差分析

对光伏电池材料的研究从室内过渡到室外。在室外评价体系中,太阳辐照度是最重要的环境参数。对热电堆类型传感器及标准电池类型太阳辐照度传感器进行选型分析,阐述这两类传感器在光伏系统中的各自应用特点及计量传递过程中误差来源,并对标准电池的计量方法进行分析论证。