检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2025年第2期54卷 123-133页

作者：王燕清钟金凤杜伟峰吴永康金荷郑循江上海航天控制技术研究所上海201109

星敏感器在轨受到太阳照射角度变化产生的视轴指向漂移误差和光行差等轨道误差,影响了卫星平台姿态确定精度。对星敏感器在轨测量误差进行详细分类,对误差源进行分析,并对误差进行修正。通过探测器参数调节和姿态计算方法优化等方法,星... 详细信息

星敏感器在轨受到太阳照射角度变化产生的视轴指向漂移误差和光行差等轨道误差,影响了卫星平台姿态确定精度。对星敏感器在轨测量误差进行详细分类,对误差源进行分析,并对误差进行修正。通过探测器参数调节和姿态计算方法优化等方法,星敏感器在轨随机噪声降低为1.35″,其中噪声等效角为0.99″,低频误差为0.91″;通过仿真和试验验证改进星敏感器的热稳定性,对在轨数据进行分析,星敏感器的视轴指向热漂移从7.35″减小到1.11″;最后,通过光行差修正方法对在轨星敏感器进行光行差修正,轨道周期误差减少12.29″。上述在轨测量误差修正方法由星敏感器独立完成且实时输出,无需卫星平台后端处理拟合,对得到高质量的对地观测遥感图像具有很大的工程应用价值,可以满足新一代遥感卫星对高精度高稳定性的需求。

关键词：遥感卫星星敏感器在轨测量热变形误差修正

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星敏感器在轨精度分析

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光学学报 2025年

作者：王燕清杜伟峰吴永康高原钟金凤上海航天控制技术研究所

新一代遥感卫星对图像质量和精度提出了更高的要求，需要卫星提供更加精确的姿态，星敏感器的测量精度直接决定了卫星的姿态确定精度。本文介绍了星敏感器在轨误差分类和在轨误差分析方法。根据卫星星敏感器在轨数据，通过光轴夹角法对... 详细信息

新一代遥感卫星对图像质量和精度提出了更高的要求，需要卫星提供更加精确的姿态，星敏感器的测量精度直接决定了卫星的姿态确定精度。本文介绍了星敏感器在轨误差分类和在轨误差分析方法。根据卫星星敏感器在轨数据，通过光轴夹角法对星敏感器的低频误差、噪声等效角、热稳定性误差进行详细分析，其中热稳定性与地面热稳定性试验结果一致，验证了遮光罩独立隔离安装以及主框架材料和结构优化设计可有效提高在轨星敏感器的热稳定性，热稳定性误差从2.5414″/℃减小到0.1203″/℃，可减少95.27%的热稳定性误差。分析了光行差和岁差对星敏感器精度的影响，并提出了相应的在轨修正方法，光行差修正后星敏感器的轨道周期误差从11.2635″缩小到2.5693″，岁差修正后不同安装位置的星敏感器夹角误差变化范围从144″减小到25″，可减少85.63%的轨道周期误差，上述修正方法可提高星敏感器在轨测量精度。

关键词：遥感卫星星敏感器误差分类热变形在轨数据分析

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空间柔性结构振动控制智能作动技术研究进展

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宇航学报 2025年第1期46卷 37-50页

作者：程明黄静孙俊上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

在空间柔性结构发展态势分析的基础上,综述了空间柔性结构振动控制智能作动技术研究脉络,归纳了空间柔性结构振动控制方法、空间柔性结构振动控制作动器构型、及空间柔性结构振动抑制作动器操控,并指出了空间柔性结构振动控制智能作动... 详细信息

在空间柔性结构发展态势分析的基础上,综述了空间柔性结构振动控制智能作动技术研究脉络,归纳了空间柔性结构振动控制方法、空间柔性结构振动控制作动器构型、及空间柔性结构振动抑制作动器操控,并指出了空间柔性结构振动控制智能作动技术发展趋势和挑战。主要包括智能化作动设计与操控、先进作动材料与结构、宽频适用型作动构型综合、多维弱耦合高性能作动、高能量密度与高动态作动和振动控制作动技术智能化6个方面发展趋势,以及材料制备与构型设计、模型建立与精密操控、环境适应与品质保障和智能作动技术实际应用4个方面技术挑战。

关键词：空间柔性结构振动控制作动技术智能材料

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深空探测中考虑乘性噪声影响的自主导航滤波算法设计

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系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 287-295页

作者：卢山张世源侯月阳张晓彤李晴上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

针对深空探测任务中航天器的状态估计问题,考虑到基于光学相机的自主导航系统在建立观测方程时所使用的坐标系转换矩阵含有由星敏感器引入的测量噪声,该噪声与量测状态相互耦合,属于乘性噪声,建立带有乘性噪声的光学自主导航系统模型。... 详细信息

针对深空探测任务中航天器的状态估计问题,考虑到基于光学相机的自主导航系统在建立观测方程时所使用的坐标系转换矩阵含有由星敏感器引入的测量噪声,该噪声与量测状态相互耦合,属于乘性噪声,建立带有乘性噪声的光学自主导航系统模型。针对系统存在乘性噪声时,仅适用于处理加性噪声的传统滤波器估计误差增大的问题,将乘性噪声矩阵引入高斯滤波算法的递推公式进行推导,并结合混合阶球面单形-径向容积卡尔曼滤波器(mixed-order spherical simplex-radial cubature Kalman filter,MSSRCKF)的数值积分方法,提出混合阶容积-乘性卡尔曼滤波器(mixed-order cubature-multiplicative Kalman filter,MC-MKF)。该滤波器能够对由星敏感器引入观测方程的高斯以及非高斯乘性噪声进行处理,在不增加计算复杂度的情况下提升滤波器的估计精度。最后,将MC-MKF应用于自主导航系统模型,并与MSSRCKF进行比较分析。仿真结果表明,当系统存在乘性噪声时,MC-MKF的估计精度明显优于MSSRCKF,且计算量与MSSRCKF基本一致。

关键词：深空探测光学自主导航乘性噪声非线性滤波

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半球谐振陀螺热稳态过程的解析

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中国惯性技术学报 2025年第2期33卷 164-171页

作者：赵万良宋效才李绍良成宇翔杨浩夏昕上海航天控制技术研究所上海201109 上海惯性工程技术研究中心上海201109

针对半球谐振陀螺零位容易受到温度影响出现漂移,会影响陀螺测量精度和启动时间的问题,分析了半球谐振陀螺的内外热源造成的半球谐振子温度变化的热过程。首先,分析了半球谐振陀螺传热学机理,建立了陀螺的传热学模型,得到了谐振子温度... 详细信息

针对半球谐振陀螺零位容易受到温度影响出现漂移,会影响陀螺测量精度和启动时间的问题,分析了半球谐振陀螺的内外热源造成的半球谐振子温度变化的热过程。首先,分析了半球谐振陀螺传热学机理,建立了陀螺的传热学模型,得到了谐振子温度随时间变化关系特性;其次,利用COMSOL软件对建立的陀螺有限元模型进行了传热学仿真,仿真结果与理论模型一致;最后,通过陀螺的温度以及上电启动实验进一步验证了理论模型和仿真的正确性,得到半球谐振陀螺的热稳态时间主要与陀螺结构参数有关,通过改变结构属性参数,可以减小陀螺的热稳态时间,最终改善陀螺的测量精度以及上电启动性能。

关键词：半球谐振陀螺零位温度漂移热过程上电启动时间

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跟踪空间多模式机动目标的稳健IMM算法

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中国惯性技术学报 2025年第2期33卷 189-195页

作者：卢山李晴张世源上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

针对空间非合作多模式机动目标跟踪中传统交互多模型(IMM)算法模型概率计算奇异,造成算法失效的问题,提出了稳健IMM算法。考虑空间目标的常见机动模式,设计了以C-W方程、扩维C-W方程、渐消C-W方程为子模型的IMM模型集,以较低的计算复杂... 详细信息

针对空间非合作多模式机动目标跟踪中传统交互多模型(IMM)算法模型概率计算奇异,造成算法失效的问题,提出了稳健IMM算法。考虑空间目标的常见机动模式,设计了以C-W方程、扩维C-W方程、渐消C-W方程为子模型的IMM模型集,以较低的计算复杂度实现了模型集与真实系统匹配程度的提高。进一步,对传统IMM算法中模型概率计算过程出现奇异的现象进行了分析,设计了一种改进的模型概率更新方法,避免了目标发生机动模式切换或状态突变时算法无法准确估计目标状态甚至终止估计的问题。仿真结果表明,所提算法较传统IMM算法的位置精度提高了18.4%以上,验证了所提算法能够实现对非合作目标多种机动状态的稳定相对状态估计。

关键词：机动目标相对状态估计机动模式交互多模型

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基于自适应小波RBF神经网络的导引头陀螺误差校正方法

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中国惯性技术学报 2025年第1期33卷 76-81,88页

作者：刘建旭雷昊赵晟刘会文李少毅上海航天控制技术研究所上海200093 南京航空航天大学航天学院南京210016 西北工业大学航天学院西安710072

凝视成像红外导引导弹发射冲击和飞行过程中,导引头MEMS陀螺输出会产生较大误差,造成成像系统稳定性降低,误差过大时会丢失目标。针对这一工程问题,提出一种基于自适应小波RBF神经网络的导引头陀螺误差校正方法。首先运用Allan方差分析... 详细信息

凝视成像红外导引导弹发射冲击和飞行过程中,导引头MEMS陀螺输出会产生较大误差,造成成像系统稳定性降低,误差过大时会丢失目标。针对这一工程问题,提出一种基于自适应小波RBF神经网络的导引头陀螺误差校正方法。首先运用Allan方差分析导弹飞行全过程中,导引头伺服系统MEMS陀螺主要误差源及误差量级。然后运用小波阈值去噪法滤除高频噪声,作为训练网络输入。最后运用自适应小波RBF神经网络算法进行误差校正。实验结果表明,与传统RBF网络和Kalman滤波算法相比,所提算法均方根误差RMSE要低两个数量级,Allan方差也比传统算法减小一半,数据复杂度低,具备工程应用价值。

关键词：红外导引头陀螺伺服系统小波阈值去噪小波RBF网络

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空间非合作目标轨道机动特征参数检测方法

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宇航学报 2025年第1期46卷 168-180页

作者：邓豪张新龚柏春韩飞宁昕南京航空航天大学航天学院南京211106 上海航天控制技术研究所上海201109 西北工业大学航天学院西安710072

针对现有空间非合作目标机动检测方法难以给出目标机动速度和准确机动时刻的难题,提出了一种基于短弧历史数据的机动特征参数检测方法。首先,建立了追踪器轨道坐标系基准的J2项摄动条件下,相对运动动力学模型和视线角测量模型。然后,设... 详细信息

针对现有空间非合作目标机动检测方法难以给出目标机动速度和准确机动时刻的难题,提出了一种基于短弧历史数据的机动特征参数检测方法。首先,建立了追踪器轨道坐标系基准的J2项摄动条件下,相对运动动力学模型和视线角测量模型。然后,设计了利用短弧相对轨道历史数据正向和反向演化交汇的机动特征参数检测方案,并建立了基于批处理最小二乘的求解算法模型,用于平滑噪声影响,获取高精度机动特征参数解。最后,对所提算法进行了数值仿真验证,并对相对轨道构型、机动量大小以及量测噪声等关键因素的敏感性进行了仿真分析。仿真结果表明,机动速度求解误差均值在0.008 m/s以内,机动时刻定位误差均值和均方差分别不超过2 s和14 s。

关键词：空间态势感知机动特征参数检测短弧历史数据批最小二乘

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具有平衡活塞型先导阀的双级溢流阀稳定性分析

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机械工程学报 2025年第6期61卷 299-307页

作者：訚耀保王东李文顶傅俊勇张鑫彬简洪超同济大学机械与能源工程学院上海航天控制技术研究所北方车辆研究所

空间限制下采用具有平衡活塞型先导阀的双级溢流阀可提升液压系统的压力控制性能。针对航天领域用整体集成式双级溢流阀传递函数模型欠缺的问题，建立具有平衡活塞型先导阀的双级溢流阀的基本方程，通过线性化分别得到先导阀和主阀的传... 详细信息

空间限制下采用具有平衡活塞型先导阀的双级溢流阀可提升液压系统的压力控制性能。针对航天领域用整体集成式双级溢流阀传递函数模型欠缺的问题，建立具有平衡活塞型先导阀的双级溢流阀的基本方程，通过线性化分别得到先导阀和主阀的传递函数。研究表明，先导阀的平衡活塞在阀芯前端隔出一个容腔，与先导阀芯耦合为谐振频率较高的质量-弹簧振动系统；平衡活塞与先导阀体之间具有环形间隙，构成储能元件，其转折频率随环形间隙减小而降低，当储能元件的转折频率低于先导阀质量-弹簧振动系统的固有频率时，先导阀与整阀均稳定性良好。获得了先导阀环形间隙值与双级溢流阀稳定性之间的关系，以及平衡活塞尺寸的设计准则。理论结果与试验结果一致。

关键词：双级溢流阀平衡活塞型先导阀稳定性频率特性传递函数

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强化学习驱动下的柔性机械臂双时间尺度组合控制

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控制理论与应用 2025年第3期42卷 541-552页

作者：刘城焱胡健姚建勇谭天乐刘宇林家伟南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 上海航天控制技术研究所上海201109

本文研究柔性机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题.首先,基于Lagrange法和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论将模型分解为描述刚体运动的慢时间尺度子系统和描述柔性振动的快时间尺度子系统,针对慢子系统建立以... 详细信息

本文研究柔性机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题.首先,基于Lagrange法和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论将模型分解为描述刚体运动的慢时间尺度子系统和描述柔性振动的快时间尺度子系统,针对慢子系统建立以滑模变结构为基础,径向基神经网络估计模型参数,干扰观测器估计扰动和模型不确定性的刚性复合控制器;快子系统建立了以最优控制为基础,使用强化学习在线获取最优控制解的柔性控制器.通过Lyapunov稳定性理论分别证明了不同时间尺度下的系统稳定性,将在不同时间尺度下的控制器进行叠加,获得原系统状态的组合控制器.最后,通过实验结果对比表明,所设计的组合控制方法更具优越性.

关键词：柔性机械臂轨迹跟踪振动抑制神经网络干扰观测器强化学习

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