检索结果-内蒙古大学图书馆

空间科学学报 2025年第1期45卷 189-200页

作者：贺雄峰卢苇许诺王鹏程张永合崔冰夏元清中国科学院微小卫星创新研究院上海201304 中国科学院大学北京100049 中国科学院卫星数字化重点实验室上海201210 北京理工大学自动化学院北京100081

在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制... 详细信息

在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制结构,提高捕获成功率,并且充分补偿卫星对检验质量的耦合干扰;利用小容差有效集法,提高在线计算的求解精度,确保检验质量的高控制精度;同时基于特征工程方法的最小鲁棒正不变集离线修正方法,减少基于Minkowski求和得到的最小鲁棒正不变集顶点数,降低了在线计算复杂度.利用该方法在航天器–双检验质量全自由度仿真平台上进行仿真验证,结果表明控制效果满足检验质量捕获精度要求,控制器具有鲁棒性且有效提高了收敛速度,抑制了平台运动干扰和量测噪声的影响.

关键词：无拖曳控制检验质量捕获弹性管道模型预测控制干扰补偿

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扩散模型驱动的超临界翼型多目标生成式设计

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航空学报 2025年

作者：王景柳位谢海润张淼马涂亮上海交通大学航空航天学院上海飞机设计研究院中国科学院卫星数字化技术重点实验室中国科学院微小卫星创新研究院

在飞机气动设计的工程实践中，通常由总体专业提出设计指标，气动设计部门通过多次迭代优化和大量数值模拟计算，逐步实现设计目标，这一过程通常耗费巨大资源。生成式模型展现出直接生成符合预定目标设计方案的潜力，能够显著减少传统... 详细信息

在飞机气动设计的工程实践中，通常由总体专业提出设计指标，气动设计部门通过多次迭代优化和大量数值模拟计算，逐步实现设计目标，这一过程通常耗费巨大资源。生成式模型展现出直接生成符合预定目标设计方案的潜力，能够显著减少传统设计中的迭代过程。本文提出了一种基于扩散模型的多目标生成式翼型设计方法，通过将抖振升力系数、巡航阻力系数及厚度等多个性能指标作为条件，生成能够同时满足这些指标的翼型设计方案。采用条件扩散模型来逐步生成设计空间中的有效翼型，避免了传统优化方法中复杂的迭代计算。通过与条件变分自编码器方法的对比实验，展示了扩散模型在生成多样性和条件符合度等方面的优势。结果表明，扩散模型不仅能够生成符合性能要求的翼型，还具备更强的多样性和设计空间探索能力，为未来的翼型设计提供了一种高效的新途径。

关键词：多目标设计生成式设计扩散模型变分自编码器超临界翼型

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联合多源卫星遥感影像自动提取高原冰冻淡水湖泊

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地理空间信息 2025年第2期23卷 78-81页

作者：张永合范城城陈明蔡济济马振玲中国科学院微小卫星创新研究院上海201304 上海微小卫星工程中心上海201304 卫星数字化技术重点实验室上海201210 上海海洋大学信息学院上海201306

利用卫星遥感影像快速准确地获取淡水湖的水体信息,对于国家淡水资源的合理利用和规划发展都有着十分重要的意义。针对高原冰冻淡水湖泊与周围地物光谱反射特性类似难以提取的问题,以扎陵湖为研究区域,基于Landsat8 OLI卫星遥感影像,选... 详细信息

利用卫星遥感影像快速准确地获取淡水湖的水体信息,对于国家淡水资源的合理利用和规划发展都有着十分重要的意义。针对高原冰冻淡水湖泊与周围地物光谱反射特性类似难以提取的问题,以扎陵湖为研究区域,基于Landsat8 OLI卫星遥感影像,选择适合高原冰冻淡水湖泊的水体指数进行湖泊提取,并作为掩膜应用于新技术试验A星(SY-01)自由曲面相机获取的冰冻淡水湖泊遥感影像,实现联合多源卫星遥感影像的冰冻淡水湖泊自动提取。结果为国产卫星应用于水利遥感领域提供了一种思路。

关键词：多源卫星遥感影像 SY-01 冰冻淡水湖水体指数掩膜

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面向无拖曳稳态建立的抗扰模型预测控制

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：贺雄峰卢苇许诺周齐贤王鹏程张永合中国科学院微小卫星创新研究院卫星数字化技术重点实验室(中国科学院)

为提升空间引力波探测任务中检验质量释放阶段的控制器抗干扰性能，提出了一种面向检验质量稳态建立的基于扰动观测器的渐进管道模型预测控制算法。一方面，采用扰动观测器提高控制器抗干扰性能，利用虚拟回路技术将扰动观测器的设计问... 详细信息

为提升空间引力波探测任务中检验质量释放阶段的控制器抗干扰性能，提出了一种面向检验质量稳态建立的基于扰动观测器的渐进管道模型预测控制算法。一方面，采用扰动观测器提高控制器抗干扰性能，利用虚拟回路技术将扰动观测器的设计问题归结为标准H∞混合灵敏度优化问题并实现高精度估计。另一方面，设计了渐进管道模型预测控制，利用有效集法求解优化问题，结合扰动观测器的扰动估计值实现了强干扰和强执行约束下的高精度检验质量抗扰控制。最后该方法在航天器-双检验质量全自由度仿真平台上进行了仿真验证，在基本噪声及干扰的基础上引入0.1 Hz的正弦匹配干扰和阶跃匹配干扰，结果表明扰动观测器对扰动实现了准确估计，该方法能够在干扰下实现对检验质量的高精度控制，同时对量测噪声起到抑制作用。

关键词：深空引力波模型预测控制扰动观测器鲁棒控制干扰估计

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高精度自由空间时频传递技术研究进展

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宇航学报 2024年第11期45卷 1701-1723页

作者：王天翔董日昌董明吴一凡卢鋆张军中国科学院微小卫星创新研究院上海201304 中国科学院大学北京100049 上海微小卫星工程中心上海201304 卫星数字化技术重点实验室上海201304 北京跟踪与通信技术研究所北京100094 智慧地球重点实验室北京100094

近年来,伴随GNSS导航、卫星互联网、5G移动通信等应用的推广,自由空间时频传递技术飞速发展。其技术手段涵盖微波和激光,应用场景覆盖地面到深空,被广泛应用于天文学、计量学和地球物理学等领域。为了后续深入研究自由空间时频传递技术... 详细信息

近年来,伴随GNSS导航、卫星互联网、5G移动通信等应用的推广,自由空间时频传递技术飞速发展。其技术手段涵盖微波和激光,应用场景覆盖地面到深空,被广泛应用于天文学、计量学和地球物理学等领域。为了后续深入研究自由空间时频传递技术,开展了高精度自由空间时频传递技术的综述研究。首先,详细地阐述了自由空间时间传递和频率传递的基本原理,着重分析了高精度自由空间时间传递、频率传递和时频传递技术在国内外的研究现状;其次,总结了当前各种自由空间时频传递技术体制的发展趋势和挑战并给出相关建议,同时对比了自由空间时频传递技术的最新技术指标、主要特点和工程应用情况;最后,展望高精度自由空间时频传递的未来应用,为下一代导航、低轨星座网络、空间科学等场景提供技术支撑。

关键词：自由空间时间传递频率传递 TWSTFT 激光脉冲相干光相位光载射频光频梳

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基于模型和样条的星敏感器在轨自标定方法

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光学学报 2024年第12期44卷 254-262页

作者：闫浩东支帅陈旭睿李照雄丁国鹏张洋洋张永合朱振才中国科学院微小卫星创新研究院卫星数字化重点实验室上海201210 中国科学院大学北京100049 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210

星敏感器长期在轨运行时,畸变会逐渐积累,因此对星敏感器进行在轨标定很有必要。目前,大多数星敏感器在轨标定算法仅依赖于星间角距的不变性,并需要较长的标定时间。本文算法的创新性在于利用星间角距关系和星点像素位置关系,将畸变信... 详细信息

星敏感器长期在轨运行时,畸变会逐渐积累,因此对星敏感器进行在轨标定很有必要。目前,大多数星敏感器在轨标定算法仅依赖于星间角距的不变性,并需要较长的标定时间。本文算法的创新性在于利用星间角距关系和星点像素位置关系,将畸变信息解耦为粗校准的参数化信息和精校准的非参数化信息。充分考虑到星敏感器的工作性质,利用B样条算法的特点,使得连续的在轨校正仅需极少的时间。相较于目前常用的地面标定算法,本文算法在实现更准确的星点位置校正和更精确的姿态输出精度的前提下,训练完全部数据只需要几百毫秒的时间。在经过本文算法的标定后,在轨星敏感器的星点位置偏差由0.55766 pixel降低为0.23706 pixel,测量精度由5.857″提高到2.775″,这为未来低成本卫星搭载非专业化设计的星敏感器提供了一定的算法参考。

关键词：星敏感器光学畸变在轨标定 B样条算法图像处理

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基于北斗导航系统的三频载波相位高精度时间长距离传递方法研究

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南京理工大学学报 2024年第3期48卷 293-299页

作者：彭恒范城城北京航天长城卫星导航科技有限公司北京100032 中国科学院微小卫星创新研究院上海201210 上海微小卫星工程中心上海201210 中国科学院卫星数字化技术重点实验室上海201210

全球导航卫星系统(GNSS)是高精度时间长距离传递技术重要应用手段。针对高精度时间长距离传递受限于全球定位系统(GPS)载波信号组合的问题,该文提出一种基于北斗导航系统(BDS)的三频载波相位高精度时间长距离传递方法。分别对BDS不同载... 详细信息

全球导航卫星系统(GNSS)是高精度时间长距离传递技术重要应用手段。针对高精度时间长距离传递受限于全球定位系统(GPS)载波信号组合的问题,该文提出一种基于北斗导航系统(BDS)的三频载波相位高精度时间长距离传递方法。分别对BDS不同载波信号B1、B2、B3进行两两组合,通过二次叠加无电离层,消弱各种全链路误差影响,验证了B12和B13组合时间传递精度最低,B13和B23组合时间传递精度最高,3种组合的时间传递均方根(RMS)误差差异不超过0.03 ns。与国际精密钟差产品比较,结果表明在2600 km的时间链上,基于BDS的三频载波相位的时间传递均方根误差小于0.244 ns,基于BDS的三频载波相位长距离时间传递可以实现亚纳秒级,可为全球导航卫星系统应用提供技术支撑。

关键词：北斗导航系统精密时间三频信号载波相位长距离

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结合颜色补偿和卷积神经网络去雾模型的水下图像色彩恢复研究

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测绘通报 2024年第11期 68-73页

作者：马振玲陈源范城城潘燕上海海洋大学信息学院上海201306 中国科学院微小卫星创新研究院上海201210 上海微小卫星工程中心上海201210 卫星数字化技术重点实验室上海201210

水下视觉测量技术已被广泛应用于海洋测绘、水下精密工程测量、水下考古和水下环境监测等领域。然而水下图像存在颜色失真、图像模糊和对比度低的问题,限制了水下视觉测量技术在实际环境中的应用。针对这些问题,本文提出了一种结合颜色... 详细信息

水下视觉测量技术已被广泛应用于海洋测绘、水下精密工程测量、水下考古和水下环境监测等领域。然而水下图像存在颜色失真、图像模糊和对比度低的问题,限制了水下视觉测量技术在实际环境中的应用。针对这些问题,本文提出了一种结合颜色补偿和卷积神经网络(CNN)去雾模型的水下图像色彩恢复方法,分步对水下图像进行增强处理。首先分析水下图像色偏情况,采用自适应的颜色补偿策略,结合灰度世界白平衡算法,实现水下图像的色彩校正;然后根据水下图像特点,设计了基于CNN的去雾模型,通过对综合性参数的估计,实现对水下图像的去雾处理;最后采用限制对比度的自适应直方图均衡化CLAHE方法增强水下图像对比度。结果表明,与其他经典水下图像增强算法相比,在处理各种环境下的水下图像时,该方法成功地提高了图像的清晰度,降低了受损水下图像的色彩偏差,具有优越的水下图像色彩恢复能力。

关键词：水下图像颜色补偿卷积神经网络去雾直方图均衡化色彩恢复

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结构突变航天器惯量参数在轨辨识方法

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航天控制 2024年第4期42卷 71-77页

作者：许诺夏喜旺贺雄峰范城城李照雄张永合中国科学院微小卫星创新研究院上海201203 中国科学院卫星数字化技术重点实验室上海201203 中国科学院大学北京100049

针对在轨服务的航天器惯量参数突变情况,提出了基于卫星在轨姿态测量及控制信息实现惯量参数实时辨识的方法,设计了递推最小二乘(RLS)及扩展卡尔曼滤波(EKF)辨识算法。在RLS算法中引入自适应遗忘因子,每次递推过程中通过分配先验数据和... 详细信息

针对在轨服务的航天器惯量参数突变情况,提出了基于卫星在轨姿态测量及控制信息实现惯量参数实时辨识的方法,设计了递推最小二乘(RLS)及扩展卡尔曼滤波(EKF)辨识算法。在RLS算法中引入自适应遗忘因子,每次递推过程中通过分配先验数据和当前数据的权重确保产生突变后辨识值的及时跟踪;在EKF算法中明确先验预测协方差中参数变化的影响,将其代入更新预测协方差矩阵以应对惯量参数的突变。仿真结果表明,考虑惯量参数突变的场景,RLS算法和EKF算法的辨识精度可达1.5%和1%,辨识时间分别优于30 s和40 s;考虑惯量缓慢时变的场景,两种方法均可实现惯量参数的在轨实时辨识,辨识精度满足姿控系统需求。

关键词：结构突变航天器自适应递推最小二乘扩展卡尔曼滤波参数在轨辨识

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适用于超大角速度速率阻尼的B-dot算法修正

适用于超大角速度速率阻尼的B-dot算法修正

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第43届中国控制会议

作者：郑禾丰黄鈺栋袁涵夏喜旺哈尔滨工业大学威海校区信息科学与工程学院自动化系中国科学院微小卫星创新研究院中国科学院卫星数字化技术重点实验室中国科学院大学

B-dot速度阻尼算法对低地球轨道(LEO)卫星尤其是低成本技术验证卫星的姿态初步稳定、脱困具有重要意义。传统B-dot速度阻尼算法使用后向差分法近似求得磁场强度矢量的微分,由于磁强计采样速率和磁力矩器控制频率的限制,存在除0°/s... 详细信息

B-dot速度阻尼算法对低地球轨道(LEO)卫星尤其是低成本技术验证卫星的姿态初步稳定、脱困具有重要意义。传统B-dot速度阻尼算法使用后向差分法近似求得磁场强度矢量的微分,由于磁强计采样速率和磁力矩器控制频率的限制,存在除0°/s角速度外的其他角速度稳定点,对大角速度卫星无法实现速度阻尼至0°/s。有学者提出改进的B-dot算法拓展了传统B-dot算法的可控域,但存在临界角速度,在临界角速度附近磁控冲量矩小控制周期长。针对仅使用磁强计和磁力矩器的极简姿态控制配置,本文分析了传统B-dot算法速度阻尼失效的原因,使用较文献不同的控制过程中磁场等效方案,认为改进B-dot算法具有更大的可控域,分析了在大角速度下改进B-dot算法作用效果不佳的原因,并基于改进B-dot算法提出一种基于磁强计的角速度估计的修正B-dot算法,优化了消旋效率,减少了稳定时间。该控制方案在低轨小卫星领域具有显著的工程借鉴意义。

关键词：纯磁姿态控制 B-dot算法阈值判断

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