基于蜻蜓算法的飞行器自抗扰控制器设计

针对飞行器复杂环境下强耦合、非线性和气动参数变化剧烈的问题,提出一种基于蜻蜓算法的自抗扰控制器设计方法。首先建立复杂环境下飞行过程三通道的数学模型,采用扩张状态观测器估计系统的状态和总扰动,并对观测到的干扰进行补偿,采用蜻蜓算法整定优化自抗扰控制器的参数,最后通过六自由度仿真进行验证。结果表明,优化后的控制器参数具有更好的控制精度,在气动参数拉偏的情况下也具有较好的控制效果。

一种新的空间飞行器机动规避策略

针对空间飞行器和具有潜在威胁运动体碰撞交会的场景,提出了一种基于遗传算法优化,并结合BP神经网络预测的空间飞行器机动规避策略。该算法区别于传统碰撞交会末段的机动策略,在完成预警探测之后即进行机动策略选择,扩大了时间和空间范围。其以双方位置和速度为输入参数,机动时刻、机动方向和机动时长为输出参数,脱靶量和燃料消耗为性能指标。数值仿真结果表明,相比于瞬时机动策略,该策略有效地降低了燃料消耗,增大了脱靶量,提高了机动规避成功的可能性,为空间飞行器遭受威胁时的安全防护技术提供了新思路。

从伊拉克战争看制导技术发展历程

本文从伊拉克战争引起的对制导技术的关注着手,以制导技术发展历程为主线,从V2导弹、捷联系统、平台系统研制、月球登陆到GPS系统以及精确制导武器的应用分析,对于制导技术的诞生、成长、发展的各个阶段进行了描述,并结合伊拉克战争,分析了制导技术在现代战争中所发挥的巨大作用。

可重复使用运载器制导控制方案初步分析

介绍了针对可重复使用运载器特点采用异构捷联 /导航卫星 /星光 /雷达高度表组成的制导控制系统方案 ,并对惯性器件配置方式 ,导航卫星定位、测姿精度等进行了分析。

村落文化的传承研究

我国的村落文化在世界传统文化中占据着重要的地位,不仅博大精深,而且源远流长。通过渲染加深村落文化的特征性、场所性及可识别性,提升它的地方特色性,打造具有文化地域性格的地方公共环境是顺应环境设计"文化性、时代性"的综合体现。但在新世纪、新形势下,村落文化面临着环境与生态危机、本土文化危机、民族信仰缺失等一系列挑战。本文从环境设计的角度出发,以西递、宏村为例,分析其建筑与景观中的文化特色,论述村落文化的价值与现实意义。

蒙元文化在设计中的应用与表达

蒙元文化作为传统文化的一部分体现了蒙古居民的生活方式与审美需求,作为实用型建筑的蒙古包是生活与美学相结合的产物。本文以武星宽教授设计的蒙古包为例,分析其设计风格及其表现形式,进而深入的了解设计中蒙元文化的应用及其象征意义,领悟作品中所表达的基本内容和内在精神。通过研究传统元素的艺术表现形式和创新形式,感受武星宽教授设计中独有的蒙元文化气息。

浅析地域文化背景下的街区景观——以南锣鼓巷街区景观为例

地域文化是城市经历长期发展积淀下来的宝贵财富,街区景观作为城市文脉的物质载体日益受到人们的广泛关注。北京,一座拥有数百年文化的历史名城,不论是保留至今的物质文化,还是祖祖辈辈传承下来的非物质文化都有其特殊的价值。本文在分析北京地域文化的基础上,对南锣鼓巷的现状进行研究,探索现代化背景下景观文化可持续发展问题的解决方式。

惯性/卫星组合导航试验设计

针对惯性/卫星组合导航技术的特点,从硬件组成、应用算法等方面分析了对组合导航精度具有影响的各种因素,提出了试验设计的准则,并给出了一个设计实例。

陆基移动小运载制导控制技术初探

陆基移动发射小型运载器不依赖大型、复杂的地面支持系统 ,系统简单 ,可以根据轨道以及相关限制因素需要选择最佳发射地点与控制程序 ,进而大幅度降低发射成本、有效的提高运载能力。本文根据上述特点 ,基于惯性 /卫星组合技术研究了制导控制方案 ,可以实现行进中瞄准与快速发射 ,并以近地轨道卫星发射为范例进行仿真计算。

基于自适应滑模与模糊控制的导弹直接力／气动力复合控制系统优化设计

针对导弹直接力/气动力复合控制问题,提出了一种基于自适应滑模控制(ASMC)与模糊逻辑的自动驾驶仪设计方法。该方法将整个导弹控制系统分为气动力控制子系统(ACS)和直接力控制子系统(RCS)两部分。前者采用自适应滑模控制理论进行设计,利用其所具有的强鲁棒性优点,克服了包括参数摄动与外界扰动在内的各类不确定性因素的影响。后者通过基于规则的模糊推理来确定不同条件下直接力作用的大小,以辅助提高气动力子系统的性能。在控制系统结构确定的条件下,利用遗传算法(GA)对各参数进行优化,实现了两个子系统之间的协调工作。仿真结果表明,所提出的控制方案对机动指令具有较好的跟踪效果,适用于直接力/气动力复合控制导弹的控制系统设计。

复杂海地背景下的舰船目标检测

提出一种新的基于纹理特征相似度的图像区域分割方法——迭代合并-扩张法。通过对各区域直方图的相似性比较,来确定不同区域纹理特征的相似性,把纹理特征相似性权值作为区域一致性度量,迭代合并相似区域完成图像的初始分割,再通过区域扩张来解决小区域纹理特征的不稳定性问题,完成图像中水域与陆地的精确分割。最后利用形态学对比度法在水域中进行目标检测。试验结果表明,此方法能很好地实现复杂海地背景下的舰船目标检测。

自主编队飞行大系统的建模研究

针对导弹自主编队飞行大系统用例的机理、特点和任务需求,引进大系统控制论及其广义模型化方法,进行了自主编队飞行大系统广义模型化的需求分析,并给出了建模方法,建立了总模型和子模型。通过广义模型化的建模方法研究,为控制系统总体方案论证提供一种有效的设计思路,也为工程应用中深入的理论和方法研究打下良好基础。

空间攻防对抗体系的建模与仿真研究

分析了空间攻防对抗体系涵盖的内容,并对先进仿真技术、空间攻防对抗体系建模技术及其仿真技术进行了分析,并在此基础上建立了两个典型的空间攻防对抗仿真平台。研究过程中重点对空间攻防体系总体模型、空间信息及信息对抗仿真模型、导弹武器突防仿真模型、空间导弹拦截系统仿真模型、反卫星仿真模型、空间攻防体系评估技术、仿真系统实现技术等进行了研究。

基于水平集的多运动目标时空分割与跟踪

针对背景运动时的运动目标分割问题,提出了一种对视频序列中的多个运动目标进行分割和跟踪的新方法。该方法着眼于运动的且较为复杂的背景,首先利用光流约束方程和背景运动模型建立一个基于时空域的能量函数,然后用该函数进行背景运动速度的估算和运动目标的分割和跟踪。而时空域中的运动目标的最佳分割,乃是通过使该能量函数最小化来驱动时空曲面演化实现。时空曲面的演化采用了水平集PDEs(Partial Differential Equations)方法。实验中,用实际的图像序列验证了该算法及其数值实现。实验表明,该方法能够同时进行背景运动速度的估算、运动目标的分割和跟踪。

地磁导航的迭代评价匹配算法

针对现有地磁匹配基本算法在数据批处理上实时性能的不足和需要预先指定匹配数据序列长度的困难,提出了一种用于地磁导航的迭代评价匹配算法(Iterative evaluation matching algorithm,IEMA)。基于迭代求解思想,将算法时间分散在各个采样时刻,同时采用实时评价方式,在每一步迭代求解后根据实际情况来判断是否可以输出匹配定位结果。试验结果表明,迭代评价匹配算法应用于地磁导航是有效可靠的,并且它能够自适应调整匹配数据序列的长度。

抗尺度变换的矢量地图匹配导航方法

相比于景象匹配导航,矢量地图匹配导航具有无损变换、空间效率和时间效率高等优势。针对矢量地图匹配导航过程中实时图与基准图尺度不一致的情况,提出了一种抗尺度变换的位姿解算算法,并将其应用到矢量地图匹配导航系统中。该算法将尺度因子作为未知参数,与位姿参数一起进行估计,从而避免了尺度差异造成的位姿解算误差较大的问题。仿真结果表明,抗尺度变换的位姿解算算法用于小尺度变换下的矢量地图匹配时,经度标准差和纬度标准差均小于0.06″,航向角标准差小于0.06°。

基于偏振光的导航技术研究

利用偏振光进行导航源于对生物的研究,人类在仿生研究基础上开展了基于偏振光的导航技术研究。介绍了偏振光的产生机理、仿生研究成果以及偏振导航传感器和导航技术研究成果,指出利用偏振光组合导航的方式可以大大提高系统性能,具有广阔的应用领域。

改进型变分自编码器及其在航天器故障检测中的应用

故障检测技术是实现航天器智能故障诊断和健康管理的基础。针对航天器故障检测领域存在的测试数据量大、故障标签稀缺问题以及对实时性的要求,提出了一种基于改进型变分自编码器(VAE)的无监督故障检测算法。所提算法首先利用长短期记忆(LSTM)单元替换VAE中传统的神经元,提取航天器测试数据间的时间依赖性和相关性等特征。然后提出了一种重构概率计算方法。该网络在只含有正常数据的训练集上进行训练,学习特征,并以较高的概率对训练集上的数据进行重构。当测试集中输入数据的重构概率小于设定的阈值时,则判定对应的输入数据为故障数据,从而实现故障检测。实验表明,所提方法可行,能够有效地对故障进行检测。

基于局部能量比的空中红外弱小目标检测方法

提出了图像局部能量比的概念,并针对空中目标图像特点,给出了一种基于局部能量比的红外弱小目标检测方法。该方法基于单帧图像即可实现红外点目标检测,算法简单,耗时较短,可以实时检测;图像局部能量比对图像噪声不敏感,故该检测方法对图像信噪比要求较低,具有强抗干扰性,便于工程实现。文中给出了检测算法的具体实现过程,并用真实空中红外弱小目标图像进行了检测试验。试验结果表明该方法对空中红外弱小单目标和多目标均具有令人满意的检测效果。

地地导弹红外成像末制导关键技术研究

现代战争的特点决定了具备精确打击能力的地地导弹是武器发展的重点方向之一,红外末制导技术是提高地地导弹打击精度的重要手段,针对弹上应用的特点提出了红外成像末制导技术应用于地地导弹的方案,分析了相应的关键技术,内容涉及导引头指标、头罩结构、弹道、制导控制规律等.