纤维缠绕壳体水压试验的声发射技术

本文阐述了声发射技术的特点、主要参数及其对损伤缺陷的鉴别。利用声发射技术监测了纤维缠绕壳体水压试验过程。分析了随着水压增加从基体开裂、层间分层及纤维断裂到最终破坏与声发射信号的关系；研究了水压过程中出现的两次声发射峰所对应的压强与壳体爆破压强的关系。

纤维缠绕壳体材料非线性及大变形分析计算

论述了Ｊｏｎｅｓ－Ｎｅｌｓｏｎ－Ｍｏｒｇａｎ模型的构成原理及其参数的确定方法，利用这个模型研究了纤维缠绕复合材料的非线性本构关系。推导和建立了纤维缠绕壳体大变形有限元公式和有限元模型。在同时考虑材料非线性和大变形情况下对纤维缠绕壳体内压进行了有限元分析计算，获得了与实验结果符合较好的理论预报结果。

纤维缠绕复合材料壳体中金属嵌件的受力分析及优化设计

本文对一纤维缠绕复合材料壳体中金属嵌件进行了受力分析及形状设计。通过受力分析与设计使得复合材料与金属嵌件接触面应力分布合理化，保证了接触面的变形协调，得到了优化的金属嵌件形式。

声发射技术在纤维缠绕壳体水压实验中的应用

利用声发射（ＡＥ）技术跟踪监测了纤维缠绕壳体（ＦＷＣ）水压实验（ＷＰＥ）过程．分析了纤维缠绕壳体随着水压的增加从基体开裂、层间分层及纤维断裂到最终破坏的过程与声发射信号的关系；研究了在纤维缠绕壳体水压过程中出现的两次声发射峰所对应的压强与壳体爆破压强的关系．弄清了纤维缠绕壳体从细观损伤到宏观破坏的机理，为纤维缠绕壳体的设计及其理论分析提供了实验依据．

平流层飞艇外形的设计优化

平流层飞艇是依靠浮力升空的飞行器。飞艇外形对于平流层飞艇的设计至关重要,为了获得能够满足动力结构和重量等各个学科要求的最优艇形,将综合设计优化技术引入到飞艇外形设计中,提出了适用于优化的飞艇外形生成曲线,分析了与外形有关的气动、结构和重量等因素,建立了飞艇气动阻力、表面积和最小环向应力的模型,构造了复合目标函数,并针对某飞艇外形进行了优化设计。仿真结果证明,利用蒙特卡罗算法优化设计后的艇形优于传统艇形。

软件无线电宽带高中频采样的A/D特性分析

从软件无线电对宽带中频模数变换器(ADC)的要求出发,首先提出了一种以欠采样技术为基础的方案,并对宽带信号的采样率进行了计算;然后详细分析了地面反弹等因素对ADC器件性能的影响,给出了具体的分析结果,最后介绍了指标选取时需考虑的因素。本文的分析和结论对宽带中频采样的设计和器件选取有一定指导意义。

平流层飞艇变质心姿态运动仿真

针对平流层飞艇工作高度空气密度低,飞行速度低的特点,提出了变质心姿态控制的方案。在机体坐标系下,采用牛顿—欧拉方法建立了浮空器的动力学方程,并分析了变质心动力学模型的特性,给出了质量滑块的参数化驱动方法。采用了ADAMS动力学分析软件,进行了不同飞行条件下的变质心动力学仿真。仿真结果显示了滑块质量、位移、速度以及飞艇速度等条件的改变对姿态控制的影响,结果表明:滑块的质量比和移动距离是影响变质心姿态控制能力的主要因素,滑块的速度决定系统的响应特性;变质心操纵能力不受飞行速度的影响,因此在低速飞行时具有很强的适应性。

空间非合作目标交会对接影像测量自适应处理

分析了空间非合作目标影像测量及特征点提取机理,根据对接中特征点识别噪声不确定和空间摄动引起的模型误差,对传统滤波方法进行改进;通过量测更新后的新息数据对量测噪声量级进行估计,同时采用渐消自适应方法对模型误差进行处理,增进滤波效果;设计了针对空间非合作目标对接段的滤波器,能够提供对接段相对位置、速度、姿态角及角速率估计信息。仿真结果表明,提出的改进滤波算法能够在测量噪声不确定和模型误差条件下达到较好效果。

某型滑翔增程靶弹方案弹道设计

针对某滑翔增程靶弹的无动力特性,综合各方面因素,提出一种具有近似平飞段的方案弹道。选择相关参数,设计了一种具有近似平飞段的高度变化律,提出了改进的攻角表达式,得到无动力靶弹三自由度铅垂平面的运动模型。数字仿真证明,这种方法合理可行,满足了靶弹各项战技指标,实现靶弹的近似平飞,方案弹道能较好地追踪给定高度变化,具有较高的工程应用价值。

A/D转换信噪比分析及在小卫星终端中的应用

针对一种宽带高中频接收方案,详细分析了地面反弹等因素对ADC信噪比的影响,给 出了相应结果.最后从应用出发,根据小卫星接收终端对数据采集的要求,对所需的采样率 等指标进行了分析和计算.

基于简化差分插值滤波的编队卫星相对导航

将一种基于Stirling内插公式的非线性差分插值滤波(Divided Difference Filter-DDF)算法的简化形式(Simplified Divided Difference Filter-SDDF)应用到编队卫星相对导航中.该算法通过对非线性系统方程进行多项式展开并取有限差分插值项进行近似.数值仿真结果表明:该算法相对于EKF(Extended Kalman Filter)算法有明显的优势,有较高的滤波精度、更快的收敛速度和较好的稳定性,其中相对位置估计相比EKF提高79%、相对速度提高52%,对编队卫星相对导航具有一定应用价值.

纤维缠绕壳体变形分析及失效评估

本文分析计算了基体开裂及大变形对纤维缠绕壳体变形的影响，得到了比较满意的理论分析结果。在变形分析的同时，对纤维缠绕壳体进行了失效评估分析，获得了切实可行的失效评估计算分析方法，为制定合理的水压检验规范提供了理论依据。

改进的量测噪声自适应滤波在空间非合作目标视觉导航中的应用

针对空间非合作目标对接过程中特征点识别的非高斯测量噪声与幅值不确定,对传统滤波方法的量测更新部分进行改进。通过量测更新后的新息数据对量测噪声量级进行在线二次估计,使得量测噪声估计值更贴近实际,增进滤波效果。设计了针对空间非合作目标对接段的滤波器,能够提供对接段相对位置、速度、姿态角及角速率估计信息。仿真结果表明所提出的改进滤波算法能够在测量噪声特性不确定条件下达到较好效果。

临近空间飞艇新型推进方式

研究了临近空间飞艇采用尾部摆动推进的特性.首先通过任意拉格朗日欧拉算法的雷诺平均N-S黏性流场计算方程建立了尾部摆动的数值分析方法,然后对各摆动参数以及环境变化下推进效率、速度及推力进行了计算分析,并通过原理飞行验证,得出该类推进方式在浮空器上应用的可行性.尾部摆动推进方式可作为常规螺旋桨推进的补充,进一步改善和提高浮空平台整体性能.

航天器燃料最优编队机动控制的解析方法

针对航天器燃料最优编队初始化、重构等机动展开研究,提出了一种解析控制方法。首先将编队机动问题从状态空间转换到构型参数空间进行分析,其次基于不等式约束分别得到轨道平面内、外运动的燃料消耗下界,进一步获得燃料最优时需要满足的条件和可行的燃料最优编队机动解析解,该解形式简单,计算量小。燃料消耗量取决于相对运动尺寸参数,而最优解的存在性取决于初始状态误差。数值仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。

含弹塑性滞迟非线性结构系统的实时最优控制研究

以在轨航天器的仪器仓平台设备系统为研究对象 ,提出了一种含结构刚度具有滞迟非线性特性的隔振系统和最优主动控制系统的一体化实时最优控制方法 .通过一个最优化过程实时最小化二次型性能指标获得时变的反馈增益矩阵 ,在非线性条件下 ,通过时间离散控制系统运动方程获得一个差分方程的集合 ,使得对控制系统的评估更简单更直接 .最后针对具体结构系统给出了仿真结果 ,并与单一主动、被动控制进行比较 ,以验证该方法的有效性 .

一种改进的组合末制导律研究

在分析经典比例导引律基础上,利用有限获得的制导信息,通过非线性估计器来估算视线角加速度,提出一种由比例项、角加速度项和前置角项组成的改进的组合末制导律。它具有纯比例导引结构简单、易于实现的优点,同时能够克服其攻击机动目标能力较差的缺点,提高了系统的可观性。经过大量数字仿真研究表明,应用这种改进的组合末制导律,导弹的最大及最小过载均小于常规比例导引,同时脱靶量及命中时间也有明显降低,有效地提高了导弹的制导精度。

高高空浮空器变质心复合控制技术研究

将变质心姿态控制应用到高高空浮空器上，推导出了高高空浮空器变质心动力学模型，给出了变质心姿态运动机理。采用广义逆方法，并考虑到执行机构操纵效率约束，设计了高高空浮空器非线性复合控制器。该控制器通过执行机构权值的设置实现效率分配和故障复现，通过加权广义逆控制实现控制量的分配，从而实现控制系统重构。以某巨型柔性浮空器为例。进行了气动舵面、变质心和矢量推力共同作用的复合控制系统研究，并给出了纵向平面内轨迹高度跟踪的仿真结果。结果表明，加权广义逆方法很好地实现了复合控制的分配和重构，并给出了控制能量最小的解，提高了控制系统的操纵效率和可靠性。

超小型旋翼机平面转弯运动的神经网络补偿建模

采用神经网络补偿机理模型法进行超小型旋翼机系统的平面转弯运动建模。首先建立系统的非线性参数化模型,通过把非线性模型在平衡点线性化,得到描述系统平面转弯运动的线性机理模型;然后针对转弯运动,采用对角回归网络来补偿机理模型与非线性模型之间的误差,从而获得超小型旋翼机系统的平面转弯运动的混合模型。仿真结果表明,该混合模型比单纯机理模型有更高的精度,且所获得的补偿神经网络具有很强的泛化能力。

基于参数化模型的高高空浮空器飞行机理研究

建立了高高空浮空器的参数化非线性模型和参数化线性模型。采用牛顿．欧拉方法建立了系统非线性动力学模型，并考虑了风对飞行器的作用。基于非线性模型分析了风和飞行高度对浮空器动力学的影响。通过小扰动方法进行了模型线性化；考虑到浮空器的飞行速度较低、易受风的影响，对动压进行了线性化；基于线性化模型进行了系统的耦合特性分析和稳定性分析。研究结果表明：风对浮空器的主要影响包括定常风引起的动压变化和风本身切变运动对浮空器的作用；在升降过程中，在11km-20km高度，当外界理想大气温度不变化时，净浮力大小不变；浮空器的纵向和横向方程各项存在耦合，因此完全基于解耦模型分析高高空浮空器的稳定特性是有局限的。