小卫星测试数据在线时间序列判读方法

小卫星自动化测试是提高测试效率、缩短研制周期、降低研制成本和保证可靠性的重要手段,数据判读是测试系统的重要组成部分.传统测试数据判读多依赖于测试人员的手工比对,效率较低,难以适应于实时性较高的小卫星系统测试.针对这一问题,设计了小卫星测试系统方案和数据在线判读模型,建立了测试数据的时间序列模型,在此基础上完成数据预测算法设计和判读方法设计.最后利用飞轮和陀螺的测试数据对该方法进行了工程验证.结果表明,设计的数据预测算法和判读方法兼顾测试数据自身特点和实时性要求,能在较小的先验数据集上全面地检测出数据异常,从而显著提高测试的全面性和准确性.     

逼近与跟踪翻滚目标的双滑模面姿轨耦合控制

针对空间翻滚目标的逼近与跟踪控制,建立了适用于任意抓捕部位的相对姿态轨道耦合动力学模型,设计了具备测量不确定性和干扰补偿、抖振抑制等能力的鲁棒双滑模面控制律,分析并建立了测量误差在系统中向控制输入的传播模型。在充分考虑测量不确定性、控制干扰、输入受限等条件下,分别对单滑模面控制律和双滑模面控制律进行了仿真验证和对比分析,结果验证了双滑模面控制律在测量不确定性和未知干扰系统中具备更优的控制性能,收敛稳定更快,精度更高。     

多管火箭弹射击精度的复合形法优化

为了提高多管火箭弹等武器射击精度,通过对多管火箭弹射击精度影响因素分析,在不改变武器发射系统总体结构、发射环境的前提下,采用复合形优化算法,以射击间隔和发射顺序为设计变量,建立了多管火箭弹射击密集度优化模型,形成基于复合形法的多管火箭弹射击密集度优化方法,为多管火箭武器的射击精度优化提供参考。优化仿真结果表明,优化后多管火箭弹射击密集度得到显著提升。     

多无人机编队突发威胁规避路径规划算法

针对复杂环境中多无人机编队突发威胁规避问题,本文提出了一种基于凸优化算法的实时路径规划方法。首先,基于突发威胁模型、无人机飞行模型将突发威胁规避问题建模成一个受约束的最优化问题;其次,基于等效变换将原始最优化问题转化成一系列待求解的凸优化问题;然后,运用凸优化算法进行迭代求解,并对得到的路径进行插值得到路径函数。由于优化过程采用直接法进行迭代求解,所以算法运算效率较高,能够实现路径的实时规划。基于Matlab对所设计路径规划算法的仿真验证结果表明:所提出的算法能够实现多无人机编队突发威胁的实时规避。     

小卫星地面自动测试系统中实时数据库事务优先级分配算法

小卫星自动化测试是提高测试效率、缩短研制周期、降低研制成本和保证可靠性的重要手段. 针对测试数据量大、类型复杂和实时性要求高等特点, 设计了小卫星自动测试系统实时数据库方案. 建立测试数据相关的实时数据库事务调度模型, 并在该模型基础上设计了异常数据优先的事务优先级分配算法(Abnormal datafirst, ADF). 最后应用数学仿真验证了ADF分配算法的执行效率、正确性和有效性. 本文建立的事务调度模型和优先级分配算法兼顾测试数据自身特点和实时性要求, 尤其注重异常数据的处理, 从而提高了测试的全面性和准确性.     

基于设计模式的星载软件体系结构设计方法

星载软件是整个卫星系统设计和开发的中心,而体系结构是整个软件开发的蓝图,在软件开发中占有十分重要的位置。为了提高星载软件开发效率,降低研制成本,同时满足实时性、可重构和可维护性要求,从体系结构的前3个视图方面采用基于设计模式的方法提出了一种满足要求的星载软件体系结构。     

基于卡尔曼滤波和RTS事后平滑的GNSS共视时间比对算法

基于GNSS时间比对是时间同步、授时等的关键,是校正GNSS接收设备时间差、改进其设计和性能的重要措施。针对GNSS信号传播过程中的电离层时延和对流层时延问题,以及地球自转效应对信号和卫星位置解算的影响,将卡尔曼滤波和RTS事后平滑相结合,以提高时间比对精度。算法结果表明:对流层延时、电流曾延时、地球自转效应等链路延时、可提高公示时间比对精度;并且卡尔曼滤波和RTS事后平滑相结合的事后共视算法的精度可以达到2 ns。     

重复使用助推飞行器大调姿段控制器设计

针对常规飞行控制方法难以适用于重复使用助推飞行器(RBV)大调姿转弯飞行段强非线性、强耦合、大角度的问题,提出一种基于神经网络鲁棒自适应非线性动态逆的重复使用助推飞行器飞行控制策略.首先,充分考虑气动力系数随马赫数、攻角及侧滑角等变化的非线性特点,建立完整的重复使用助推飞行器非线性六自由度模型;其次,利用非线性动态逆控制实现重复使用助推飞行器系统的伪线性解耦;然后,利用单隐层神经网络来逼近系统模型不确定性所带来的动态逆误差,最后,利用鲁棒自适应控制来抑制外加干扰以及网络逼近误差.非线性仿真验证了该控制策略在大调姿转弯段的可行性和有效性,同时控制策略的设计方法物理概念清晰,易于工程实现.