检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：程陶中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）

学位级别：硕士

随着人类活动向外层空间扩展,探索外层空间,利用外层空间,并保障人类活动在外层空间环境中的安全,是当前航天活动中的重要内容。由于上个世纪人类对于空间碎片环境不够重视,空间碎片的数量迅速增长,对飞行在地球轨道上的航天器的撞击风... 详细信息

随着人类活动向外层空间扩展,探索外层空间,利用外层空间,并保障人类活动在外层空间环境中的安全,是当前航天活动中的重要内容。由于上个世纪人类对于空间碎片环境不够重视,空间碎片的数量迅速增长,对飞行在地球轨道上的航天器的撞击风险日益严重,所以必须采取有效的防护措施。空间碎片的碰撞预警,主要针对直径大于10cm的碎片。对于这一类碎片,航天器通常采用轨道机动规避的措施来进行防护。确定航天器是否需要进行机动规避操作来避免与空间碎片发生碰撞,必须经过计算,评估航天器与空间碎片之间的碰撞风险,然后依照预警判据来确定机动规避。建立在误差分析基础上的碰撞概率判据是一种新的碰撞预警判据,相比于传统的BOX区域判据可以更加有效的降低虚警率,从而减少了航天器平均每年需要进行机动规避的次数。这篇论文以空间碎片的碰撞预警为背景,简要介绍了预警流程,通过比较两种碰撞判据引出碰撞概率判据,然后介绍了碰撞概率方法的原理和关键模块的计算流程。详细分析了空间交会过程中各个参量变化对碰撞风险所带来的影响,对碰撞概率与空间交会的几何参数的敏感度进行了分析,给出了协方差对碰撞概率结果的影响,揭示了碰撞概率与各个交会参量之间的内在联系。最后通过大量的实例,对碰撞概率方法的做了进一步验证,并且对历史上已经确认的交会事件进行了分析,给出了结论。目前,碰撞概率计算已经成为空间碎片预警系统中的一个重要组成部分,并且进行了大量的工程应用。

关键词：空间碎片碰撞预警碰撞风险预警判据碰撞概率

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航天器碰撞概率的计算方法研究

航天器碰撞概率的计算方法研究

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作者：张明选哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着人类航天技术的发展,空间环境的保护,空间卫星的安全已经成为国际性问题,空间物体之间碰撞概率的研究也已经成为当今各国航天领域研究的热门课题。本文主要是对航天器与空间物体之间碰撞概率的计算方法进行研究,对碰撞概率的计算方... 详细信息

随着人类航天技术的发展,空间环境的保护,空间卫星的安全已经成为国际性问题,空间物体之间碰撞概率的研究也已经成为当今各国航天领域研究的热门课题。本文主要是对航天器与空间物体之间碰撞概率的计算方法进行研究,对碰撞概率的计算方法做进一步简化,提高碰撞概率的计算速度,以便于最优碰撞规避机动的实施。本文利用航天器与空间物体各自的位置矢量和速度矢量以及位置误差协方差矩阵,对碰撞概率的计算方法进行分析,并详细推导了本文的两种碰撞概率的计算公式。在假设航天器与空间物体都是球体的条件下,通过定义相遇坐标系,航天器与空间物体之间的相对位置误差可以用一个三维高斯分布概率密度函数来表示,对三维概率密度函数沿相对速度方向积分,可以将三维高斯分布概率密度函数转化成相遇平面内的二维概率密度函数,而航天器与空间物体的总包络球在相遇平面坐标系中的投影区域是一个圆域。在相遇平面坐标系中,航天器与空间物体之间的碰撞概率就是二维概率密度函数在投影圆域内的积分。为了简化积分计算,旋转相遇坐标系,并对旋转后的坐标系做坐标尺度变换,进而得到碰撞概率计算公式为一个二维概率密度函数在椭圆域内的积分。用两种方法推导碰撞概率的计算公式:直接对积分椭圆域做极坐标变换可以将上述二维积分化成一重定积分,此定积分容易在MATLAB中编程计算,并且计算速度较快;用面积相等的圆域等效替换积分椭圆域,然后再做极坐标变换,利用无穷级数代换其中的三角函数积分,将碰撞概率的计算公式转化成无穷级数形式,取无穷级数的前若干项之和作为碰撞概率的近似,然后对等效替换公式推导过程中引入的误差进行分析,得到了误差的上下限及截断误差的上限表达式,此方法得到的碰撞概率计算公式更加简洁,计算速度也更快。最后通过两个交会实例验证本文碰撞概率计算方法的正确性。

关键词：碰撞概率协方差矩阵尺度变换无穷级数等效替换

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三峡库区船桥随水位变化碰撞概率及碰撞力研究

三峡库区船桥随水位变化碰撞概率及碰撞力研究

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作者：黄倩倩重庆交通大学

学位级别：硕士

船撞桥事故一直在世界各地不断地发生，且事故发生的频率越来越高。由船撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境污染是惊人的。本文归纳总结了国内外船撞桥的研究现状，针对三峡库区水位变化大的特点，分别采用两种回归方法总结碰... 详细信息

船撞桥事故一直在世界各地不断地发生，且事故发生的频率越来越高。由船撞桥事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境污染是惊人的。本文归纳总结了国内外船撞桥的研究现状，针对三峡库区水位变化大的特点，分别采用两种回归方法总结碰撞概率随水位变化的规律，并对比两种方法的优缺点。首次提出船舶通过康家沱长江大桥时的航迹线分布用x<\'2>分布描述。最后采用本文分析结果，以碰撞概率最大的水位为例，用ANSYS模拟船桥碰撞，并从碰撞力、能量、应力、变形等方面来说明碰撞给船和桥带来的损伤。

关键词：船撞桥事故碰撞概率碰撞力有限元分析

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空间碎片碰撞概率及其敏感度分析研究

空间碎片碰撞概率及其敏感度分析研究

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作者：杨旭中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）

学位级别：硕士

随着人类航天活动的频繁开展,空间碎片数量迅速增长。近期几次大的碰撞和解体事件,更是使空间碎片总数急剧增加,这些碎片严重威胁着在轨航天器的安全,必须采取有效的防护措施来应对日益严重的撞击风险。空间碎片碰撞预警工作主要针对可... 详细信息

随着人类航天活动的频繁开展,空间碎片数量迅速增长。近期几次大的碰撞和解体事件,更是使空间碎片总数急剧增加,这些碎片严重威胁着在轨航天器的安全,必须采取有效的防护措施来应对日益严重的撞击风险。空间碎片碰撞预警工作主要针对可监测的较大空间碎片,预测航天器和碎片之间的碰撞风险,然后根据一定的预警判据来评估风险的大小,进而做出合理的轨道规避决策,必要时采取规避机动来避免可能发生的碰撞。当前的空间碎片预警系统功能日趋完善,具备了对在轨航天器进行日常预警和进行发射预警的能力,并形成了以碰撞概率为主要判据的风险评估方法。本论文主要研究空间碎片碰撞概率及其敏感度分析等内容。以空间碎片碰撞预警为背景,研究了碰撞概率的主要算法,分析了影响碰撞概率的几个因素,提出了新的最大碰撞概率算法,并提出了针对误差因素的精化误差方法,针对尺寸因素的尺寸估计模型,进行了应用实例分析,最后研究了空间物体轨道异常的判别方法。本文的一些结果已经初步应用到空间碎片预警工作中。

关键词：空间碎片碰撞预警碰撞概率最大碰撞概率敏感度误差尺寸轨道异常

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人车碰撞概率约束下的车辆避撞路径规划研究

人车碰撞概率约束下的车辆避撞路径规划研究

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作者：郭鹏宇上海工程技术大学

学位级别：硕士

行人是弱势道路使用者,行人保护的目的是尽量地降低行人的碰撞可能性,而容易发生碰撞伤害的主观因素主要有驾驶员操作失误,还有行人和车辆双方盲区等客观因素的存在。因此提前预测好行人的轨迹并提前科学遴选本车可机动路径,预判人车在... 详细信息

行人是弱势道路使用者,行人保护的目的是尽量地降低行人的碰撞可能性,而容易发生碰撞伤害的主观因素主要有驾驶员操作失误,还有行人和车辆双方盲区等客观因素的存在。因此提前预测好行人的轨迹并提前科学遴选本车可机动路径,预判人车在各候选路径上发生碰撞的概率,给出危险等级,并及时在线规划车辆路径以避免碰撞,以快速通过、减少道路拥堵情况的发生就尤为重要。本文主要内容如下: (1)行人轨迹预测提出了一个新的两阶段运动预测框架——轨迹建议网络(TPNet)。TPNet首先生成一组可能的目标点和路径点,然后生成一个未来轨迹的候选集合作为假设路径,最后通过分类和细化满足物理约束的路径来进行最终的预测。通过对方案生成过程的控制,实现了安全的多模态预测。该框架在保证多模态输出的同时,有效地降低了运动预测问题的复杂性。 (2)车辆轨迹预测在结构化环境中,仍要考虑本车可能的机动。如,在直行道路行驶时是否要变道超车等;在交叉路径有左转、右转、直行等机动。这部分提出了一个应用高斯混合模型对运动模式进行分析,然后将前车引导车辆、社会车辆,地图结构、自车等特征输入到编解码器中进行轨迹预测的框架。此框架做到了交叉路口和直行车道交通场景的通用性。 (3)人车碰撞概率模型此部分引入了概率流的概念,建立了一个合理的解析问题公式,允许在考虑时变人车轨迹不确定性的情况下精确估计碰撞概率。为提高计算效率,将碰撞概率流分为扩散和漂移两部分。将这两个概率分量结合得到瞬时碰撞概率,并将该瞬时碰撞概率进行时间积分,量化预期碰撞风险。为了检测本文碰撞概率算法的结果,与擅长仿真处理空间随机性和时间不确定性的蒙特卡洛方法进行对比分析。蒙特卡洛随机仿真实验可建立车辆和行人安全剖面的几何建模,输入各种交通工况和场景的参数,对各场景工况进行10000次迭代实验,将得到的仿真结果与本文算法进行精确性上的比较,且使本文算法与传统CV算法进行计算效率对比。 (4)路径规划根据碰撞概率划分风险等级,共分为三级,并绘制出碰撞概率风险等级预警图。避碰系统不仅要安全避碰行人,还要保证车辆的稳定性和乘客的舒适性。因此提出了一种融合空间序列和时间序列的候选轨迹规划方法。基于五次多项式的路径规划以及安全纵向速度的规划,将路径规划和速度规划相结合,得到了一组考虑时间和空间序列的候选轨迹,并设置以碰撞概率降到最低为目的,并辅以道路边界条件等约束的代价损失函数,从中选择最优轨迹。

关键词：轨迹预测碰撞概率车辆路径规划蒙特卡洛五次多项式

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碰撞概率对小推力编队轨道转移的影响分析

碰撞概率对小推力编队轨道转移的影响分析

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北京力学会第十六届学术年会

作者：罗媛媛赵峭邓忠民北京航空航天大学宇航学院

本文基于非开普勒运动下相对运动状态转移方程,外推相对状态和误差协方差矩阵,进而计算碰撞概率。以连续推力作用下双星编队轨道转移为算例,研究了编队在有无控制误差两种情况下的碰撞概率,并分析了在有控制误差时,考虑碰撞概率并采取... 详细信息

本文基于非开普勒运动下相对运动状态转移方程,外推相对状态和误差协方差矩阵,进而计算碰撞概率。以连续推力作用下双星编队轨道转移为算例,研究了编队在有无控制误差两种情况下的碰撞概率,并分析了在有控制误差时,考虑碰撞概率并采取防碰机动对燃料消耗的影响。

关键词：碰撞概率小推力编队轨道转移

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碰撞概率对小推力编队轨道转移的影响分析

碰撞概率对小推力编队轨道转移的影响分析

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北京力学会第16届学术年会

作者：罗媛媛赵峭邓忠民北京航空航天大学宇航学院北京100191

本文基于非开普勒运动下相对运动状态转移方程，外推相对状态和误差协方差矩阵，进而计算碰撞概率。以连续推力作用下双星编队轨道转移为算例，研究了编队在有无控制误差两种情况下的碰撞概率，并分析了在有控制误差时，考虑碰撞概率并... 详细信息

本文基于非开普勒运动下相对运动状态转移方程，外推相对状态和误差协方差矩阵，进而计算碰撞概率。以连续推力作用下双星编队轨道转移为算例，研究了编队在有无控制误差两种情况下的碰撞概率，并分析了在有控制误差时，考虑碰撞概率并采取防碰机动对燃料消耗的影响.

关键词：碰撞概率小推力编队轨道转移

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自报式水文遥测系统雨量信号碰撞概率计算方法分析

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水利水文自动化 1998年第2期 5-11页

作者：钱学伟黑龙江省水文水资源勘测局

在分析比较常用的信号碰撞概率计算公式的基础上,将雨量参数在区域上同时出现的概率与计算公式相结合,提出自报式水文遥测系统雨量信号碰撞概率的新计算方法。

关键词：水文遥测系统碰撞概率正态分布

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基于交叉路口碰撞概率的车辆碰撞预警方法研究

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科技创新与应用 2022年第9期12卷 7-12,18页

作者：金媛媛刘明剑牛浩骅姜俊宇大连海洋大学信息工程学院辽宁大连116023

针对交叉路口中车辆间存在潜在碰撞危险的情况,提出一种基于碰撞概率的车辆碰撞预警方法。基本思想是首先对车路未来行驶行为进行建模;其次,通过预测车辆所有可能行驶行为来计算车辆间的碰撞概率,并与设定安全阈值进行比较,如果高于这... 详细信息

针对交叉路口中车辆间存在潜在碰撞危险的情况,提出一种基于碰撞概率的车辆碰撞预警方法。基本思想是首先对车路未来行驶行为进行建模;其次,通过预测车辆所有可能行驶行为来计算车辆间的碰撞概率,并与设定安全阈值进行比较,如果高于这个阈值,则触发预警。为对算法有效性进行验证,在Prescan和MATLAB软件上进行仿真实验,实验结果表明,该算法能够通过计算车辆的碰撞概率判断出车辆是否处于潜在的碰撞危险之中,并给驾驶员预警提醒,从而保证车辆的行驶安全。

关键词：车路协同车辆碰撞预警交叉路口碰撞概率预警提醒

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Walker星座碰撞检测及碰撞概率分析

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上海航天（中英文） 2020年第5期37卷 73-78,85页

作者：吴启星陈雨北京跟踪与通信技术研究所北京100094 上海微小卫星工程中心上海201210

针对Walker星座的碰撞问题,在狭义碰撞的基础上,设计一种Walker星座碰撞检测模型。该模型考虑星座实际在轨构型发散与维持偏差,给出了Walker星座构型维持条件下的广义碰撞检测与碰撞概率计算方法,并提出了表征Walker星座构型防碰撞性能... 详细信息

针对Walker星座的碰撞问题,在狭义碰撞的基础上,设计一种Walker星座碰撞检测模型。该模型考虑星座实际在轨构型发散与维持偏差,给出了Walker星座构型维持条件下的广义碰撞检测与碰撞概率计算方法,并提出了表征Walker星座构型防碰撞性能的安全度系数。利用该检测模型,在进行Walker星座设计时不仅可以避免狭义碰撞,还可以实现星座在构型维持阈值内的广义碰撞安全性分析,实现星座构型择优。通过案例仿真分析,证明了该系统模型的可行性及可靠性。

关键词： Walker星座构型维持广义碰撞碰撞概率安全度系数

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