检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:信息科学 2025年第4期55卷 931-948页

作者：李俊志龙腾孙景亮罗野周桢林北京理工大学宇航学院北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京理工大学重庆创新中心陆空基信息感知与控制全国重点实验室

面向动态环境下无人机航迹规划的高时效性和动态环境适应性需求,开展基于启发式增量搜索的航迹规划方法研究.将稀疏A*（Sparse A*,SA*）与增量式搜索结合:通过改进节点扩展规则、定制节点简并策略,实现对SA*历史规划的节点图和代价信息... 详细信息

面向动态环境下无人机航迹规划的高时效性和动态环境适应性需求,开展基于启发式增量搜索的航迹规划方法研究.将稀疏A*（Sparse A*,SA*）与增量式搜索结合:通过改进节点扩展规则、定制节点简并策略,实现对SA*历史规划的节点图和代价信息的复用,避免计算资源的浪费;通过定制启发式增量搜索框架,在历史规划信息的基础上进行局部增量式更新,提出了增量式动态稀疏A*算法（incremental dynamic sparse A*,ID-SA*）,提升航迹规划的动态环境适应性.数值仿真与飞行试验结果表明,ID-SA*能够利用历史规划信息加速动态环境下的航迹重规划,效率远高于SA*、即时修复式稀疏A*（anytime repairing sparse A*,AR-SA*）,耗时降至10-1s量级,满足有限机载运算资源下的高效动态航迹规划需求.

关键词：无人机航迹规划动态环境启发式增量搜索稀疏A~*算法

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基于L1自适应的过载驾驶仪设计与全弹道仿真

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系统工程理论与实践 2018年第4期38卷 1061-1068页

作者：侯博宋建梅张春妍黄岚北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室

本文针对便携式自寻的反坦克导弹进行了基于L1自适应控制理论的导弹过载自动驾驶仪设计与全弹道仿真验证．首先建立了面向L1自适应控制的便携式自寻的反坦克导弹动力学数学模型，然后基于L1自适应控制理论和增益调度思想，针对动力学参... 详细信息

本文针对便携式自寻的反坦克导弹进行了基于L1自适应控制理论的导弹过载自动驾驶仪设计与全弹道仿真验证．首先建立了面向L1自适应控制的便携式自寻的反坦克导弹动力学数学模型，然后基于L1自适应控制理论和增益调度思想，针对动力学参数时变特性设计了导弹过载自动驾驶仪，并进行了响应性能仿真验证，最后在导弹飞行速度时变情况下设计了一种改进的弹道成型制导律，并将L1自适应过载自动驾驶仪和弹道成型制导律结合在一起，进行了便携式自寻的反坦克导弹全弹道仿真,研究表明，本文设计的过载自动驾驶仪能够在导弹动力学参数快速时变且存在不确定性的情况下很好地响应过载指令，所提出的弹道成型制导律能使导弹以大落角近距离攻击目标顶部，且满足系统框架角、攻角、过载等约束条件．

关键词：便携式自寻的反坦克导弹 L1自适应控制自动驾驶仪弹道成型制导律落角

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通信距离受限下多无人机分布式协同搜索

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系统工程理论与实践 2015年第11期35卷 2980-2986页

作者：张民强宋建梅薛瑞彬北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

针对无人机之间的通信距离受到限制的情况,提出了一种基于Voronoi图的分布式协同搜索策略.首先建立了环境、无人机、传感器、通信等的数学模型;然后设计了速度约束下各架无人机的控制律;在通信距离不小于两倍视场半径的情况下,给出了各... 详细信息

针对无人机之间的通信距离受到限制的情况,提出了一种基于Voronoi图的分布式协同搜索策略.首先建立了环境、无人机、传感器、通信等的数学模型;然后设计了速度约束下各架无人机的控制律;在通信距离不小于两倍视场半径的情况下,给出了各架无人机利用通信距离之内的邻居信息计算各自视场范围内的Voronoi图区域及其质心的方法,并设计了通信距离受限情况下的搜索策略,给出了通信周期与采样周期不同步情况下的信息更新公式.仿真结果表明,该分布式搜索策略比贪婪搜索和随机搜索策略在降低区域不确定度上具有更快的收敛速度,可实现通信距离受限情况下的多无人机分布式协同搜索任务.

关键词：无人机 Voronoi图协同搜索通信距离受限

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小天体附近轨道动力学与控制研究现状与展望

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力学进展 2013年第5期43卷 526-539页

作者：崔平远乔栋北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室

小天体探测是未来深空探测的重点领域之一,而小天体附近轨道动力学与控制问题是小天体探测任务迫切需要解决的关键问题.该问题涉及形状不规则小天体附近的动力学环境建模与小天体附近轨道动力学机理.本文从不规则形状小天体引力场的建... 详细信息

小天体探测是未来深空探测的重点领域之一,而小天体附近轨道动力学与控制问题是小天体探测任务迫切需要解决的关键问题.该问题涉及形状不规则小天体附近的动力学环境建模与小天体附近轨道动力学机理.本文从不规则形状小天体引力场的建模、小天体附近的自然轨道动力学、小天体附近的受控轨道动力学3个方面综述了小天体附近轨道动力学与控制的研究现状与发展趋势,并分析了小天体附近轨道动力学所面临的挑战与难题,最后对我国未来小天体探测任务可能涉及的轨道动力学与控制问题的发展方向进行了展望.

关键词：小天体探测动力学与控制不规则引力场自然轨道动力学受控轨道动力学

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非厄米力学系统基本原理与研究进展

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力学进展 2024年第1期54卷 1-60页

作者：耿琳琳袁锦波程文胡更开周萧明北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室

非厄米理论是研究开放系统动力学行为的一种理论框架,其概念起源于量子力学,借助该理论可以揭示出奇异点、手性模态转换、拓扑趋肤效应等新奇现象,为反常波动与振动调控提供了新思路.本文着重以力学的语言对非厄米系统的基础概念进行介... 详细信息

非厄米理论是研究开放系统动力学行为的一种理论框架,其概念起源于量子力学,借助该理论可以揭示出奇异点、手性模态转换、拓扑趋肤效应等新奇现象,为反常波动与振动调控提供了新思路.本文着重以力学的语言对非厄米系统的基础概念进行介绍,阐明经典系统与非厄米系统的关联和扩展关系,并介绍相关前沿研究进展.首先介绍非厄米力学系统中的奇异点、宇称-时间反演对称性等基本概念,并介绍奇异点微扰理论及其在高灵敏度传感等领域的应用机理,之后介绍奇异点附近特征值曲面的拓扑结构,以及环绕奇异点的模态演化规律,最后介绍非厄米力学系统中的拓扑波动行为.

关键词：非厄米系统非保守系统奇异点宇称-时间反演对称非厄米拓扑

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月球探测器加速度响应预测的时域子结构方法

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航空学报 2015年第3期36卷 848-856页

作者：董威利刘莉周思达北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

航天器结构的日益复杂和庞大为全系统级的动力学仿真带来了更大的困难和挑战,目前主要采用动态子结构法来提高分析求解效率,并解决不同设计部门之间的模型共享和技术保护问题。月球探测器软着陆阶段的冲击力学环境一般由加速度冲击响应... 详细信息

航天器结构的日益复杂和庞大为全系统级的动力学仿真带来了更大的困难和挑战,目前主要采用动态子结构法来提高分析求解效率,并解决不同设计部门之间的模型共享和技术保护问题。月球探测器软着陆阶段的冲击力学环境一般由加速度冲击响应谱描述,由于高阶振型对结构加速度响应的影响要比对位移响应的影响大得多,所以在小阻尼情况下,经典的基于模态的子结构方法在相同截断频率下对加速度响应的预测精度远低于位移响应。为解决这一问题,引进基于脉冲响应函数的时域子结构(IBS)方法,提出了一种适用于预测加速度响应的降阶形式的迭代求解格式。利用探测器着陆数值模拟试验中测得的缓冲机构作用力作为激励,分别采用固定界面模态综合(CB)法和IBS方法分析了月球探测器的加速度响应。数值算例表明,后者在计算精度和求解效率方面均高于前者,并说明基于脉冲响应函数的子结构方法适于对月球探测器加速度响应进行高精度快速预测。

关键词：月球探测器模态综合法动态子结构法时域脉冲响应

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基于Kriging形函数的线性时变结构模态参数辨识

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航空学报 2015年第4期36卷 1169-1176页

作者：杨武刘莉周思达马志赛北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

近年来,对航空航天飞行器随时间变化的动力学特性研究需求越来越迫切。仅输出参数化时域的时变时间序列模型以其结构简约、精度高且跟踪能力强而成为研究热点,尤其是泛函向量时变自回归(FS-VTAR)模型已经得到了广泛应用。然而传统的FS-V... 详细信息

近年来,对航空航天飞行器随时间变化的动力学特性研究需求越来越迫切。仅输出参数化时域的时变时间序列模型以其结构简约、精度高且跟踪能力强而成为研究热点,尤其是泛函向量时变自回归(FS-VTAR)模型已经得到了广泛应用。然而传统的FS-VTAR模型在保证其辨识优势的同时却需要针对不同时变结构选择合适的基函数形式及较高的基函数阶数,该过程相当复杂且耗时。本文借鉴无网格法中移动最小二乘(MLS)法构造形函数的思想,提出一种基于Kriging形函数的线性时变结构模态参数辨识方法。该方法首先引入自适应于辨识信号的Kriging形函数;再把时变系数在形函数上线性展开,利用最小二乘(LS)法得到形函数的展开系数;最后把时变模型特征方程转换为广义特征值问题提取出模态参数。利用时变刚度系统非平稳振动信号验证该方法,结果表明:基于Kriging形函数的FS-VTAR模型相比于传统的FS-VTAR模型能有效地避免基函数形式的选择和较高的基函数阶数,且精度相当;相比于移动最小二乘法能有效地解决其数值条件问题且具有更高的模态参数辨识精度。

关键词：时变结构模态参数辨识 Kriging 形函数时变AR模型

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拉瓦尔喷管外发生激波反射工况详细分析

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航空动力学报 2012年第9期27卷 1988-1996页

作者：于勇徐新文北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

平面拉瓦尔喷管的环境压力与入口总压的比值从设计工况到第三极限工况(管口处为正激波)逐渐增大时,喷管外的激波现象不同.根据已知的激波反射理论,将设计工况到第三极限工况间的工作状况进一步细分为强斜激波工况、马赫反射工况、双解... 详细信息

平面拉瓦尔喷管的环境压力与入口总压的比值从设计工况到第三极限工况(管口处为正激波)逐渐增大时,喷管外的激波现象不同.根据已知的激波反射理论,将设计工况到第三极限工况间的工作状况进一步细分为强斜激波工况、马赫反射工况、双解区和正规反射工况、并将由气流偏转角所表示的发生正规反射和马赫反射的条件用环境压力与总压的比值来表示,找出了强、弱斜激波的环境压力与总压比值的临界值,得到这些临界值随着喷管面积比的变化趋势.最后针对面积比为5的平面拉瓦尔喷管,由理论分析得到其管外发生正规反射、马赫反射、强斜激波反射时对应的压比分别为:0.0841,0.0959和0.2005,并用数值模拟来验证理论分析的正确性.

关键词：拉瓦尔喷管 Von Neumann准则正规反射马赫反射强斜激波

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半捷联寻的导引头寄生回路稳定性分析与制导精度分析

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宇航学报 2014年第5期35卷 554-563页

作者：宋建梅蔡高华北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

对半捷联寻的导引头的寄生回路稳定性进行了分析,研究了半捷联寻的制导系统主要参数变化与各误差源对制导精度的影响。首先进行了半捷联寻的导引头跟踪控制系统设计,建立了半捷联寻的导引头隔离度数学模型及由隔离度函数引起的寄生回路... 详细信息

对半捷联寻的导引头的寄生回路稳定性进行了分析,研究了半捷联寻的制导系统主要参数变化与各误差源对制导精度的影响。首先进行了半捷联寻的导引头跟踪控制系统设计,建立了半捷联寻的导引头隔离度数学模型及由隔离度函数引起的寄生回路数学模型,推导了隔离度函数最大幅值与导引头系统参数之间的解析表达式,给出了寄生回路稳定判据,建立了寄生回路稳定域与导引头控制器参数之间的约束关系。基于伴随技术推导了目标机动及测量元件噪声所引起的脱靶量与弹体过载的显式解析表达式。最后针对实际的半捷联寻的制导系统进行了精度分析,给出了制导系统主要参数变化对制导精度的影响规律,确定了各种误差源信号对制导精度的影响程度,为半捷联寻的制导系统总体设计提供了理论依据和技术支撑。

关键词：半捷联寻的导引头隔离度寄生回路稳定域制导精度分析伴随技术

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基于改进Terminal滑模的导弹大角度机动控制

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北京航空航天大学学报 2016年第3期42卷 472-480页

作者：马悦悦唐胜景郭杰北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

针对空空导弹攻击载机尾后目标的大角度机动控制问题,提出一种基于复合滑模面与扰动抑制机制的非奇异Terminal滑模(NTSM)控制器设计方法。首先建立了包含有气动不确定性的直接力控制系统(RCS)空空导弹数学模型,并采用传统NTSM控制方法... 详细信息

针对空空导弹攻击载机尾后目标的大角度机动控制问题,提出一种基于复合滑模面与扰动抑制机制的非奇异Terminal滑模(NTSM)控制器设计方法。首先建立了包含有气动不确定性的直接力控制系统(RCS)空空导弹数学模型,并采用传统NTSM控制方法设计了导弹姿态控制律。然后,在此基础上,针对大角度机动时初始状态远离平衡点的问题,设计了一种复合滑模面以加快系统收敛速度。为解决大攻角下的气动不确定性导致的严重抖振问题,引入了扩张状态观测器(ESO)技术,实现了系统不确定量的在线估计与补偿。对所提方法的稳定性分析证明了系统的有限时间收敛特性。最后,将设计的控制器应用于空空导弹的敏捷转弯大角度机动控制,仿真结果表明新方法可以加快系统收敛速度,并能有效削弱未建模动力学造成的抖振现象。

关键词：空空导弹大角度机动 Terminal滑模控制复合滑模面扩张状态观测器(ESO)

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