检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2019年第1期41卷 148-153页

作者：姜笛张科 DEBEIR Olivier 西北工业大学航天学院陕西西安710072 法语布鲁塞尔自由大学图像信号处理及声学实验室航天飞行动力学国家级重点实验室陕西西安710072

为提高低成本小视场星敏感器在全天自主星图识别模式下的识别成功率,提出一种基于最优路径特征的多视场星敏感器星图识别方法。通过多视场观测星图的星图间识别,得到融合后的星图,设置随机分布在星图中主星邻域内各星的蚁群,以迭代的方... 详细信息

为提高低成本小视场星敏感器在全天自主星图识别模式下的识别成功率,提出一种基于最优路径特征的多视场星敏感器星图识别方法。通过多视场观测星图的星图间识别,得到融合后的星图,设置随机分布在星图中主星邻域内各星的蚁群,以迭代的方法得到遍历各星的最优路径,以路径的几何特征作为与导航星库进行匹配的依据。与现有方法相比,该方法表现出高识别率以及针对位置和亮度噪声良好的鲁棒性。

关键词：最优路径星图识别多视场全天自主

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空间操控任务控制仿真平台设计

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系统仿真学报 2018年第9期30卷 3366-3376页

作者：袁静袁建平王明明王菲张弛西北工业大学航天学院航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072 北京世冠科技有限公司北京100027

提出一种空间操控任务控制仿真平台设计方案,具有通用性强、任务组建速度快、操控过程模拟逼真度高等特点。平台采用FMI实现多源模型耦合,通过Python脚本进行任务控制,基于Unity3D实现虚拟视景仿真,通过配置工具建立复杂空间操控机构的... 详细信息

提出一种空间操控任务控制仿真平台设计方案,具有通用性强、任务组建速度快、操控过程模拟逼真度高等特点。平台采用FMI实现多源模型耦合,通过Python脚本进行任务控制,基于Unity3D实现虚拟视景仿真,通过配置工具建立复杂空间操控机构的虚拟场景模型与数字仿真模型变量的映射,提高了平台的通用性和可扩展性。以典型在轨维护机械臂抓捕过程为例,进行了仿真验证。

关键词：空间操控仿真系统视景显示通用模型接口标准FMI

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采用单目视觉的非合作目标星状态估计

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宇航学报 2019年第10期40卷 1243-1250页

作者：郭新程孟中杰黄攀峰西北工业大学航天学院智能机器人研究中心西安710072 西北工业大学航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

针对微小卫星逼近观测未知的空间翻滚非合作目标星任务,提出一种基于单目视觉的目标星相对状态估计方法。在建立追踪星/目标星相对运动模型的基础上,以单目相机识别并测量获得的目标星固有特征的像素位置为观测输入,通过扩展卡尔曼滤波... 详细信息

针对微小卫星逼近观测未知的空间翻滚非合作目标星任务,提出一种基于单目视觉的目标星相对状态估计方法。在建立追踪星/目标星相对运动模型的基础上,以单目相机识别并测量获得的目标星固有特征的像素位置为观测输入,通过扩展卡尔曼滤波算法实现对目标星相对位置、相对速度、相对姿态、角速度、惯量比和特征位置等状态的估计。仿真结果表明,该方法能够很好地实现对未知非合作目标星的相对状态估计,姿态估计误差小于2°,位置估计误差小于0.1 m,特征点位置平均估计误差小于0.04 m。

关键词：非合作目标星相对状态估计单目相机扩展卡尔曼滤波

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在轨服务中空间系绳的应用及发展

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宇航学报 2019年第10期40卷 1134-1145页

作者：孟中杰黄攀峰鲁迎波胡永新西北工业大学航天学院智能机器人研究中心西安710072 西北工业大学航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

针对空间系绳在空间在轨服务中的应用与发展问题,在简述空间系绳传统应用及试验情况的基础上,综述了空间绳系机器人、空间绳网机器人两类新在轨应用方式的研究和发展,主要包括动力学建模、结构设计、相对状态测量、逼近/抓捕控制、拖曳... 详细信息

针对空间系绳在空间在轨服务中的应用与发展问题,在简述空间系绳传统应用及试验情况的基础上,综述了空间绳系机器人、空间绳网机器人两类新在轨应用方式的研究和发展,主要包括动力学建模、结构设计、相对状态测量、逼近/抓捕控制、拖曳变轨等。最后进一步讨论了空间系绳未来的研究方向。

关键词：空间系绳在轨服务空间绳系机器人空间绳网

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基于自适应增强随机搜索的航天器追逃博弈策略研究

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 117-128页

作者：焦杰苟永杰吴文博泮斌峰西北工业大学航天学院陕西西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室陕西西安710072 上海宇航系统工程研究所上海201108

针对航天器与非合作目标追逃博弈的生存型微分对策拦截问题,基于强化学习研究了追逃博弈策略,提出了自适应增强随机搜索(adaptive-augmented random search,A-ARS)算法。针对序贯决策的稀疏奖励难题,设计了基于策略参数空间扰动的探索方... 详细信息

针对航天器与非合作目标追逃博弈的生存型微分对策拦截问题,基于强化学习研究了追逃博弈策略,提出了自适应增强随机搜索(adaptive-augmented random search,A-ARS)算法。针对序贯决策的稀疏奖励难题,设计了基于策略参数空间扰动的探索方法,加快策略收敛速度;针对可能过早陷入局部最优问题设计了新颖度函数并引导策略更新,可提升数据利用效率;通过数值仿真验证并与增强随机搜索(augmented random search,ARS)、近端策略优化算法(proximal policy optimization,PPO)以及深度确定性策略梯度下降算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)进行对比,验证了此方法的有效性和先进性。

关键词：非合作目标追逃博弈微分对策强化学习稀疏奖励

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空天飞行器弹道/轨道一体化设计

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航空学报 2018年第4期39卷 54-63页

作者：方群刘怡思王雪峰西北工业大学航天学院西安710072 西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室西安710072

弹道/轨道一体化设计是解决空天飞行器发射入轨和轨道转移问题的一种全新思路。针对目前存在的空天飞行器弹道/轨道一体化设计问题,通过改进非开普勒轨道方程的方法建立飞行器在连续推力、气动力、引力以及摄动力等多种力作用下的弹道/... 详细信息

弹道/轨道一体化设计是解决空天飞行器发射入轨和轨道转移问题的一种全新思路。针对目前存在的空天飞行器弹道/轨道一体化设计问题,通过改进非开普勒轨道方程的方法建立飞行器在连续推力、气动力、引力以及摄动力等多种力作用下的弹道/轨道一体化设计动力学模型;提出基于轨道设计反方法的弹道/轨道一体化设计方法。其创新点主要体现在:通过整合连续推力、气动力、引力以及摄动力等多种作用力达到了统一弹道/轨道模型的目的;提出了基于傅里叶级数形状方法的轨道设计方法,该方法相比于之前的逆多项式法,可以处理带推力约束的轨道设计问题;由于在弹道段采用类似于轨道设计反方法的设计思想设计弹道,使得弹道和轨道两段轨迹的设计方法也达到了统一,致使从模型和设计方法的角度都体现了弹道/轨道设计的统一性,解决了传统分段设计方法是在不同段采用不同的模型和方法,很难体现出一体化设计思想的问题。仿真分析表明本文提出的弹道/轨道一体化设计方法是可行和有效的。

关键词：空天飞行器弹道/轨道一体化设计非开普勒轨道轨道设计反方法傅里叶级数

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折纸超材料及其在航空航天领域的应用及展望

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航空学报 2024年

作者：岳晓奎朱明珠耿浩华龚莉菁王勇越西北工业大学航天飞行动力学技术国家级重点实验室西北工业大学航天学院

随着航空航天技术的快速发展，未来航天器对结构、性能和功能的要求愈加严苛，轻量化、高强度、具备多功能和多模态变形能力的材料设计成为关键需求。折纸超材料因其独特的几何设计和力学特性，已经成为航空航天领域的研究热点，这类材... 详细信息

随着航空航天技术的快速发展，未来航天器对结构、性能和功能的要求愈加严苛，轻量化、高强度、具备多功能和多模态变形能力的材料设计成为关键需求。折纸超材料因其独特的几何设计和力学特性，已经成为航空航天领域的研究热点，这类材料通过精密折叠结构，结合现代数学建模与材料科学，实现可调控变形、轻量化、易展开与回缩等优势。在航天领域，折纸超材料不仅应用于可展开结构，如天线、太阳能帆板等，还在减震、吸能、防护等方面展现出潜力。折纸超材料的可编程几何特性赋予航天器自适应变形能力，能够应对太空环境中的外部压力和温度变化，提升结构可靠性与寿命，并有效降低发射成本。本文综述了折纸超材料的特性、设计方法、制造技术及应用，探讨其在航空航天中的发展趋势与未来研究方向。

关键词：折纸结构可重构超材料多稳态能量吸收结构三维折叠

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航天器非脆弱控制理论及应用研究进展

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系统工程与电子技术 2024年

作者：吕佰梁刘闯岳晓奎西北工业大学航天学院西北工业大学航天飞行动力学技术国家级重点实验室

随着航天工程的逐步实施，航天器正朝着高速、大尺度、多功能的大型化和复杂化方向发展，强鲁棒非脆弱高精高稳控制技术是保证航天器在复杂太空环境下正常运行并成功实施空间任务的有效保障。本文梳理了非脆弱控制理论的起源及发展，进... 详细信息

随着航天工程的逐步实施，航天器正朝着高速、大尺度、多功能的大型化和复杂化方向发展，强鲁棒非脆弱高精高稳控制技术是保证航天器在复杂太空环境下正常运行并成功实施空间任务的有效保障。本文梳理了非脆弱控制理论的起源及发展，进而总结了基于线性矩阵不等式（linear matrix inequalities, LMIs）方法的鲁棒非脆弱控制器在航天器轨道及姿态控制中的应用，在考虑加法式摄动和乘法式摄动的条件下，进一步地说明了非脆弱状态反馈控制器、输出反馈控制器、干扰观测器及中间状态观测器的设计方法，并对未来航天器非脆弱控制方法的发展与应用提出了展望，为航天器鲁棒非脆弱控制方法的研究探索提供思考，以满足日益复杂的航天器高精高稳控制任务需求。

关键词：非脆弱理论航天器控制线性矩阵不等式增益摄动鲁棒控制

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软管连接约束下的加油机/无人机编队跟踪控制

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航空学报 2023年第17期44卷 258-268页

作者：刘博孟中杰西北工业大学航天学院西安710072 西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室西安710072

在自主空中加油任务中,针对受油无人机(UAV)与加油机对接后形成的软管约束下的编队跟踪控制问题,提出一种基于领航-跟随的加油编队跟踪控制方法。首先,建立软管约束下加油编队运动学/动力学模型。然后设计非奇异终端滑模编队快速收敛控... 详细信息

在自主空中加油任务中,针对受油无人机(UAV)与加油机对接后形成的软管约束下的编队跟踪控制问题,提出一种基于领航-跟随的加油编队跟踪控制方法。首先,建立软管约束下加油编队运动学/动力学模型。然后设计非奇异终端滑模编队快速收敛控制器,以满足软管约束下加油编队的快速收敛需求;再考虑复杂气流和软管未知扰动,结合扩张状态观测器和PI型动态逆控制,设计无人机轨迹跟踪控制器,并基于Lyapunov稳定性分析证明闭环系统可实现有限时间的快速稳定。最后,通过数值仿真来验证所设计加油编队控制方法的有效性。

关键词：无人机自主空中加油编队跟踪控制非奇异终端滑模控制非线性动态逆

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“嫦娥二号”后续小行星飞越探测任务设计

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国防科技大学学报 2014年第2期36卷 13-17页

作者：刘磊吴伟仁唐歌实周建亮航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 北京航天飞行控制中心北京100094 国家探月与航天工程中心北京100037

为了实现对4179小行星飞越之后的嫦娥二号卫星的最大限度利用,提出了后续小行星飞越探测计划,研究了相关飞行任务设计。基于嫦娥二号卫星轨道、剩余燃料和测控距离等约束,设计了能量最优的转移轨道,给出了合适的小行星交会目标。研究了... 详细信息

为了实现对4179小行星飞越之后的嫦娥二号卫星的最大限度利用,提出了后续小行星飞越探测计划,研究了相关飞行任务设计。基于嫦娥二号卫星轨道、剩余燃料和测控距离等约束,设计了能量最优的转移轨道,给出了合适的小行星交会目标。研究了不同轨道控制方式下的转移轨道中途修正。基于我国深空测控网分布,分析了嫦娥二号后续小行星飞越探测任务的测控情况。研究结果表明,基于嫦娥二号剩余燃料,合适的飞越探测目标为小行星1997XF11和2005VS,转移过程中我国深空测控站每天可以实现8h以上跟踪,中途修正速度增量小于10m/s。

关键词：嫦娥二号任务设计飞越探测小行星中途修正

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