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摘要：针对传统的线性预测算法应用到双基地MIMO雷达目标定位中分辨率低的问题,提出了一种改进方法。J正交矩阵退化之后是正交矩阵,前者包含了更多的信息和性质。首先建立了双基地MIMO雷达信号模型,然后讨论了J正交矩阵特点和构造方法,并用之构造发射信号。用线性预测算法对双基地MIMO雷达扫描区域的功率峰值进行判断,估计出目标波离方向和波达方向,从而定位双基地MIMO雷达目标。仿真结果表明,利用J正交矩阵构造发射信号,可以降低双基地MIMO雷达目标角度估计的克拉美劳界,提高线性预测算法对双基地MIMO雷达目标的定位能力,实现目标的超分辨率估计。

摘要：某型火炮后大架与下架连接孔发生明显磨损使孔径增大,孔径的增大影响了火炮的射击精度,每次大修均需扩孔并楔入原尺寸原材料衬套恢复技术状态。为使火炮在服役过程中保持稳定的技术状态,基于计算非线性多体系统动力学和虚拟样机技术,建立该型火炮的发射动力学模型,研究楔入不同材料衬套在不同间隙水平下接触力及炮口扰动变化情况,结果表明:接触力随间隙的增大而增大,且左右大架接触力具有独立性,左右交互影响性不显著;从炮口扰动、接触力在不同间隙水平下的幅值看,楔入铜衬套,炮口扰动和接触力变化较平稳,动力学特性最稳定,为该型火炮的改进提供数据支撑。

摘要：针对某航天器上需要短时单独冷却的一套小功率电子设备的冷却问题,为满足系统的简单、可靠、质量轻等要求,设计了一套二氧化碳开放式制冷系统。通过数学建模的方法,建立了系统包括高压储液罐、回热器、电子膨胀阀、冷板在内的主要关键部件的稳态模型,并利用模块化建模的思想,开发出了一套针对于开放式冷却系统的稳态仿真模型库。通过对系统的仿真计算,得出了工质的储存温度、质量流量与冷板表面温度之间的关系。结果表明,电子元件表面温度随着二氧化碳工质的储存温度的降低而降低,随着质量流量的增加而降低,但二者都存在一个最优值。最后得出结论,设计的开放式二氧化碳制冷系统能够满足该电子设备的特殊散热要求,开发的系统的稳态仿真模型库能够为系统的优化和动态仿真提供有力的依据和方向。

摘要：针对连续变推力和脉冲推力不满足工程中推进系统要求的问题,为满足航天器在轨任务对悬停技术的要求,提出一种用多段连续常值小推力实现悬停的控制策略。基于相对轨道要素的相对运动模型,结合脉冲式水滴悬停的构型设计和控制方法,得到任意时刻任务航天器相对轨道要素的变化量;根据轨道要素的高斯摄动方程,在分段常值推力条件下,推导了相对轨道要素变化量的解析解;设计了满足区域悬停约束的常值推力多弧段控制策略。仿真结果表明,得到的连续常值推力控制策略实现了相对目标航天器的区域悬停,较传统连续常值推力方法解除了推进系统控制周期内全程工作的限制,能满足更灵活的任务要求。

摘要：研究民航飞机运输装载问题,可以提高飞机装载效率,节省燃油,从而为航空公司大大节约成本。民航货机装载问题属于NP-hard问题,加之复杂的约束条件,如飞机货舱的重心包线限制、重量限制、载荷限制和结构限制等,在建模和算法选择上都有一定难度。为解决上述问题,综合考虑现实约束条件,建立了双目标混合整数规划模型,提出一种改进的遗传算法。该算法将传统遗传算法中二进制编码改进为实数编码方式,适应度函数为主目标函数载重量最大,将重心最小这一目标转化为约束条件,采用罚函数法处理模型中约束条件,遗传算子中交叉和变异方式分别设计为均匀交叉和均匀变异,以此增加种群的多样性,选择最优个体。仿真结果表明,改进的遗传算法能够快速收敛于最优解,验证了模型的可行性和算法的有效性。

摘要：研究旋翼无人机控制半实物仿真的问题,将旋翼无人机飞控接入仿真计算机,遥控器控制或设置自主飞行模拟户外实验时旋翼无人机飞行性能,但是目前较少考虑旋翼无人机个体具体参数结合航迹仿真。针对小型旋翼无人机从起飞到降落过程中的关键动力学和运动学问题,建立了无人机运动过程中的六自由度动力学模型和运动学模型,构造了小型旋翼无人机半实物仿真框架。结合小型旋翼无人机飞行环境因素和无人机GPS信息等传感器信息模拟,对小型旋翼无人机建立了基于JMAVSim的可视化半实物仿真模型。实验通过地面站预先设置小型旋翼无人机航迹,设置无人机自主飞行,对比小型旋翼无人机半实物仿真航迹,两者高度吻合。上述旋翼无人机半实物仿真系统使用真实飞行源码,结合地面站QGroundControl提供的仿真模型,与真实飞行高度相似,具有操作便捷,适用性广的特点。

摘要：飞行器惯性导航系统中陀螺仪易受工作环境影响,出现性能精度下降等故障问题。为了达到更精确和可靠的陀螺仪故障诊断,提出改进的经验模态分解-排列熵算法(ensemble empirical mode decomposition-permutation entropy,EEMD-PE)的故障诊断方法。应用EEMD自适应分解陀螺仪输出信号为固有模态函数(IMF),利用排列熵对信号微变具有高敏感性的特点,对分解的IMF信号重新构造,重构后的特征向量作为训练集,利用具有快速学习能力和高准确率的概率神经网络(PNN)模型,建立陀螺仪故障诊断网络,训练好的概率神经网络就可以对陀螺仪工作状态进行诊断。将基于EEMD的排列熵故障诊断、基于EEMD的信息熵故障诊断以及基于EMD的排列熵故障诊断效果对比。研究表明:基于EEMD和排列熵算法的诊断方法对故障状态具有更高的辨识能力,更高的精确度,能够作为在线检测陀螺仪故障的有效工具。

摘要：卫星轨道机动和跟踪控制过程中,采用小推力推进能提高星上燃料利用率,增加航天器有效载荷的质量,从而降低卫星发射质量与成本。针对连续小推力卫星轨道机动和跟踪控制过程中,传统方法无法保证解的近优性和优化参数多的问题,提出了一种新的轨道跟踪闭环控制算法。新算法通过极大值原理,将燃料最优连续推力轨道转移问题转化为最优控制两点边值问题,然后采用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)参数估计算法获得燃料最优转移轨道,并采用数据拟合的方式对最优轨道进行处理获得参考轨道。最后根据轨道要素变化量分段跟踪参考轨道,通过对半解析法理论的权重参数进行不断调整,得到连续小推力燃料最优参考轨道跟踪的最优解。仿真结果表明,新方法只需要优化少量参数,能有效实现卫星对目标轨道的高精度跟踪控制。

摘要：提出了一种卫星图像河流检测的融合算法,包含两方面要素,一是基于无监督聚类k-means算法利用颜色信息将河流从图像背景中分隔出来;二是运用提出的基于主元分析(PCA)的局部傅里叶变换(PLFT)算法实现图像纹理图像特征信息检测,然后利用有监督的大间隔近邻(LMNN)分类算法将图像像素分为河流和背景。在决策层次上,融合这两种方法来提取图像中的河流信息,融合算法在保留这两类方法的优势的同时又摈弃了各单一方法的不足之处。选取大量实验时拍摄的卫星河流图像进行研究,结果表明上述方法更加清晰完整地检测出卫星图像中的河流信息。

摘要：针对舰载机着舰过程中舰尾流扰动引发的航迹跟踪精度下降问题,设计了有效抑制舰尾流的纵向自动着舰引导律。以F/A-18舰载机为研究对象,根据其气动参数建立含扰动变量的非线性着舰模型,建立着舰平衡点处的线性小扰动模型,对模型的系统及扰动矩阵扩展化处理,采用正不变集和二次有界系统的相关理论,阐述抑制舰尾流扰动理论和算法的实现过程,推导相应的线性矩阵不等式,得出有效抑制有界扰动的自动着舰预测控制算法。将自动着舰引导律作用于半物理仿真平台的非线性着舰模型上,验证了抑制扰流和自动着舰有效性。

摘要：在飞行器飞行目标定位组合导航系统中,高精度滤波算法对飞行器目标定位导航解算起着至关重要的作用。为了提高飞行器组合导航系统滤波算法的精度,针对粒子滤波(PF)算法中的粒子退化问题,提出了支持向量机(SVM)和容积卡尔曼滤波(CKF)辅助粒子滤波的SVM-CPF算法。算法通过采用CKF来生成粒子滤波的重要性密度函数,并利用SVM重采样获得多样性的粒子,使滤波性能明显改善,提高飞行器飞行目标定位组合导航精度。将上述算法应用在飞行目标定位捷联惯导(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统中,仿真结果表明,改进的滤波算法能提高飞行器目标定位精度,系统优化性能明显优于粒子滤波(PF)以及容积卡尔曼滤波(CKF)。

摘要：橡胶履带式行走机构越障特性检测对行走机构越障的研究具有重要意义,针对当前方法越障耗时长,导致履带式行走机构特性检测的准确性差、效率低的问题,提出基于RecurDyn的橡胶履带式行走机构越障特性检测方法,利用履带式行走机构的机体长度等条件计算越障高度,在此基础上,对行走机构越障特性的动力学展开研究,利用橡胶履带的长度、重力加速度等条件计算履带式行走机构越障的支段拉力,并根据转向阻力系数和滚动阻力系数计算橡胶履带式行走机构单边履带在越障时的牵引力,得到胶履带式行走机构的中心间距,分析行走机构自由支段牵引力和拉力之间的关系,利用履带式行走机构驱动链轮的线速度以及转动效率计算单边履带的驱动力矩和输入功率,获得行走机构越障时的旋转角速度,最终结合越障高度的计算结果,实现了橡胶履带式行走机构越障特性检测。实验结果表明,所提方法在对行走机构越障特性检测研究时,准确性较好,并且越障耗时较短,具有较高的检测效率。

摘要：飞机货舱装载货物复杂繁多,一旦发生火灾便会对飞机航行以及乘员安全造成巨大威胁。针对火灾位置多样性及壁面热反馈对火灾探测产生影响的问题。利用CFD软件建立了包含烟、热、气组分输运的多尺度火灾烟雾模型,同时设定中心火、壁面火、墙角火三个不同火源位置的火灾工况,仿真结果和美国联邦航空局进行的B707飞机货舱火灾实验数据进行对比验证。研究表明CFD软件能够准确地模拟飞机货舱火灾的烟雾扩散,由于壁面的热反馈,中心火、壁面火、墙角火三种工况温度相差较大,墙角火最高,中心火其次,壁面火最低,但三者天花板温度衰减规律基本一致。通过分析烟雾扩散和天花板温度衰减规律,可以确定飞机货舱内烟雾探测器安装位置和数量。

摘要：针对当前方法存在无人机轨迹跟踪误差较大,收敛速度较慢,抗干扰性和稳定性较差的问题,提出一种基于gpu并行算法的无人机轨迹控制方法,将经过高斯滤波的无人机轨迹图像数据从CPU读入gpu中,利用计算机gpu片段程序构造无人机轨迹图像的高斯差分金字塔模型,利用Hessian矩阵对构造的高斯差分金字塔模型进行并行计算,获得主曲率,并判断模型中的像素点是否为边界点,确定特征点和特征点梯度信息,将得到的图像特征点梯度信息累加存入在gpu程序中,生成无人机轨迹图像SIFT特征向量并从CPU端输出。通过利用卡尔曼滤波器的反馈向量和控制向量对无人机当前状态和下一刻状态进行估计,并通过对协方差的实时更新和增益系数的不断调整,使得最终无人机飞行轨迹预测值不断逼近真实测量值,实现无人机轨迹跟踪控制。仿真结果表明,所提方法能够在强噪声干扰条件下实现对参考轨迹的快速、准确跟踪,且具有较好的跟踪稳定性。

摘要：针对机场容量不确定性情况下航班时隙调整所带来的成本损失日益严重这一问题,提出了带补偿的两阶段时隙分配多目标优化模型,模型以机场容量遵循某一概率分布为基础,考虑了具有连续航程航班的影响,同时以航班对时间的敏感度为主线,以延误成本为补偿,并利用改进的遗传算法对模型进行了求解,求解过程中多种容量情景下的时隙分配过程并行计算,同时每次迭代都对各种容量情景之间时隙分配的数据进行交换,并采用动态权重系数对目标函数进行优化,使模型能够快速高效地得到最优分配方案。最后对模型进行了仿真验证,并引入具体的量化指标对模型进行了量化分析,结果表明模型在容量不确定情况下所分配的时隙使得延误百分比、确定性综合成本以及不确定性综合成本都有了相应的减少,从而实现了对时隙资源的合理利用。