2010年国际深空探测轨道优化竞赛的清华大学解法

介绍作者对国际深空探测轨道优化竞赛问题的解法,包括全局优化方法和小推力局部优化方法.全局优化主要采用分枝定界法,需要求解一系列Lambert问题.局部优化采用基于同伦方法的间接优化方法,对协态变量初值进行了归一化,在数值积分时构建了开关函数检测方法以保证积分精度.最后结合连续五次参加国际竞赛的经验和体会,给出深空探测轨道设计方面的研究展望.

基于不同天文标准计算地球引力对卫星轨道的影响

建立了一个考虑地球非球形引力摄动的卫星轨道摄动模型并用C++语言编写程序进行轨道计算,其积分器采用Runge-Kutta-Fehlberg7(8)。建模过程中,对岁差、章动等量的计算分别考虑了美国海军天文台1981年和2005年的两种天文标准。通过与STK对比,发现无论采用哪一种标准,轨道传播两天后的位置误差都不会超过分米量级,速度误差不会超过毫米每秒的量级。说明了建模和编程计算的合理性,以及采用新旧两种天文标准计算卫星轨道的差别甚小。

基于平衡计分卡高校教育资金使用效益评价体系构建

建立科学系统的评价指标体系是实施高校教育资金使用效益评价的基础,文章在阐述高校教育资金使用效益评价特征的基础上,根据目前比较流行的企业战略执行力的战略管理工具——平衡计分卡,主要通过文献研究法、德尔菲法,构建顾客、财务、内部流程、学习与成长四个维度的指标评价体系,并通过实际案例运用,验证了评价体系的可行性和实用性,为高校教育资金使用效益评价的实施奠定基础。

敏捷卫星同轨多条带拼幅成像模式研究

针对长宽均明显大于相机幅宽的区域目标的成像观测,文章建立了敏捷卫星同轨多条带拼幅成像工作模式。对区域目标的划分,用相机视场角随卫星姿态机动扫描将区域分割成多个条带,使得划分的条带能够完全覆盖目标区域,并保证相邻条带之间足够的重叠宽度。对区域划分后得到的条带,分析了可行的观测序列,建立了成像起始时刻优化模型,采用序列二次规划方法对该模型进行求解。

敏捷卫星一般轨迹主动推扫成像模式设计

相比于传统对地观测卫星,敏捷卫星可沿滚动、俯仰、偏航三轴进行快速机动,理论上可以实现对地面任意走向条带目标的成像。针对该成像需求,文章设计了敏捷卫星一般轨迹主动推扫成像模式。在一般轨迹主动推扫过程中,卫星三轴姿态均连续变化,文章给出了适用于主动推扫成像过程的姿态规划算法。对于一轨内多个条带目标的成像时序规划问题,建立成像开始时刻规划模型,采用序列二次规划算法对该模型进行求解。针对典型应用场景的仿真算例表明,成像过程规划算法是合理的。从成像质量保障的角度出发,分析了主动推扫成像过程的卫星姿态控制精度、姿态稳定度等影响因素的影响链路,并提出了工程控制要求,可为卫星工作模式设计提供参考。

卫星在轨道平面内的可达范围研究

对在初始轨道上施加平面内幅值固定的脉冲后卫星的可达范围进行了研究.考虑脉冲幅值较小、生成轨道均为椭圆的情况.根据平面曲线族包络线的定义,针对不同任务的需求,考虑脉冲施加点固定而方向任意、脉冲施加点任意而方向固定、脉冲施加点和方向均任意的3种情况,分别给出了确定可达范围边界的方法.数值仿真表明:所提出的方法能够确切描述卫星可达范围的边界,所得结论对初始椭圆轨道的偏心率没有限制,可以用于单颗卫星机动范围的评估和不同卫星间安全距离的设计.

连续小推力航天器的深空探测轨道优化方法综述

连续小推力作用下航天器的深空探测轨道的优化设计是一个存在大量局部最优解的全局优化问题.轨道设计流程总体上分为全局优化和局部优化.全局优化为粗略设计,通常在对航天器受连续推力作用下的轨道作近似处理的前提下大致确定探测序列和时间节点.局部优化方法可分为直接法、间接法和混合法.直接法是将连续的问题离散成一个参数优化问题.间接法是求解由变分法和极大值原理推导的满足一阶最优必要条件的两点或多点边值问题.混合法利用间接法推导的方程,再离散后优化求解.本文综述当前轨道优化设计领域最新和最常用的方法,分析各种方法的优缺点.

实时操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM7上的移植

本文分析了实时操作系统μC/OS-II的特点及其在嵌入式系统应用领域的优势,讨论了其在S3C44B0X上移植的可能性,探讨了μC/OS-II操作系统移植到ARM7处理器S3C44B0X的方法,成功地将μC/OS-II移植到S3C44B0X上,并通过例程验证了移植代码的正确性。

价值管理视域下高校财务管理绩效评价研究——以江苏省属理工类本科高校为例

将价值管理的基本理论和方法引入高校财务管理绩效评价中,对高校财务管理中投入的成本和实现的功能进行分析,建立高校财务绩效价值评估模型,以江苏省属理工类本科院校为例进行实证研究,根据其绩效价值状态和水平,有针对性地提出价值改进方案,以提高资金配置和使用的效率,为提升高校财务管理绩效提出了优化途径和对策。

高校财务状况与科研产出的关系研究--以某省属地方高校为例

在“双一流”建设背景下,文章收集2016—2019年某省属12所地方高校财务状况、科研产出等相关数据,提出高校财务状况与科研产出的假设关系,利用SPSS回归分析验证财务状况与科研产出的相关性。发现高校收支规模、政府拨款、学费收入以及学生资助对其科研产出显著相关,而捐赠收入、工资福利水平、资本性支出水平对科研产出的影响未能通过检验。对此,文章提出拓展高校资金来源渠道,推行政府绩效拨款,健全教学成本分担机制,加大学生资助力度的建议。

高校现金持有影响因素的实证研究

本文从国内外企业现金持有量研究成果中汲取理论依据和研究方法,从当前高校面临的理财实际出发,对影响高校现金持有的重要因素进行理论分析和实证研究,为高校改善现金持有、在保证正常运转的同时降低资金成本、提高资金收益、防范财务风险提供思路和借鉴。

应用太阳帆悬停探测哑铃形小行星

研究了太阳帆航天器在哑铃形小行星引力场内的悬停探测可行性问题。哑铃形小行星代表了一类细长形的小行星,文中首先建立哑铃形小行星的简化动力学模型。针对可变反射面积的太阳帆,给出其在小行星引力场内的悬停动力学方程,并仿真求解了哑铃形小行星附近的太阳帆可行悬停探测区域。

价值管理视角下高校资金运行绩效评价研究

将企业价值管理的理论和方法借鉴到高校资金运行管理中,建立高校资金运行绩效管理体系,通过对高校资金运行的功能、成本以及价值分析,提出高校资金运行改进方案,为促进高校财务管理健康发展提供全新的视角和有效途径。

高校财务状况与科研产出的实证研究——以某省属地方高校为例

在“双一流”建设背景下,提出高校财务状况与科研产出的假设关系,收集2006-2019年某省属12所地方高校财务状况、科研产出等相关数据,利用SPSS回归分析验证财务状况与科研产出的相关性。发现高校收支规模、政府拨款、学费收入以及学生资助对其科研产出显著相关,而捐赠收入、工资福利水平、资本性支出水平对科研产出的影响未能通过检验。对此,本文提出拓展高校资金来源渠道,推行政府绩效拨款,健全教学成本分担机制,加大学生资助力度的建议。

高质量发展背景下的高校相关财务问题研究——基于A校的案例分析

新时代经济高质量发展给高校财务管理提出了更高的要求,本文将宏观利润表的观点引入到高校财务管理中,分析高等学校价值分配应以“人才”为重点。通过A校的实证数据,分析该校在高质量发展过程中出现的财务问题,提出高等学校事业发展离不开学校有限资源和管理能力等因素制约,并针对性提出增收节支、优化拨款机制及精细化管理等建议措施。

深度学习在飞行器动力学与控制中的应用研究综述

飞行器动力学与控制历经多年的发展取得辉煌成就,也面临着一系列亟需解决的难题。深度学习基于存储、记忆、预训练的新模式为动力学与控制难题的解决提供了新途径。本文以提升飞行器控制自主性和智能水平为研究主题,从三个方面总结了深度学习在飞行器动力学与控制中的应用,包括:在动力学建模中应用深度学习来提升模型计算效率和建模精度、求解模型反问题;在最优控制中应用深度学习来提升轨迹规划速度、最优控制实时性和自主性;在飞行器任务设计中应用深度学习来提升任务优化的计算效率和决策水平。在此基础上,梳理了各个方案的优缺点和部分代表性成果。最后,给出了深度学习应用于飞行器动力学与控制的四点建议。

悬挂点匀速转动时摆锤圆周运动的存在性与稳定性分析

悬挂点水平匀速转动时摆锤的圆周运动及其稳定性问题很少被研究,其中蕴含丰富的动力学现象.首先,考虑摆锤在真空和线性阻尼的介质中运动的情况,建立摆锤的动力学方程.其次,将摆锤水平圆周运动的特解的存在性问题转化为四次多项式的求根问题,通过Descartes(笛卡尔)符号规则及多项式函数的单调性分析,得出了摆的物理参数与特解个数的对应关系,真空中的特解可能是0,1,2个,在介质中时,只能是1个或3个.再次,基于Lyapunov(李雅普诺夫)一次近似理论考察非线性稳定性问题.将运动微分方程在特解附近线性化,特解的稳定性问题通过线性微分方程特征根实部的符号来判断.将涉及的四次特征方程巧妙地转化为二次方程,得出真空中特解线性意义下稳定的条件,以及介质中线性意义下渐近稳定的条件.最后,通过数值仿真,验证和明确了理论分析的结论.

变比冲连续小推力轨迹优化方法综述

电推进是目前常用于深空探测任务的推进方式。电推进发动机的比冲是变化的,所以变比冲电推进模型更加符合工程实际,对于变比冲连续小推力轨迹优化方法的研究具有工程应用前景。常用的变比冲电推进简化模型有三种:比冲在区间内变化、比冲随距离变化和功率分档变化,它们都对应于真实发动机系统工作的原理和方式。关于此三种模型下的轨迹优化方法,常用的有直接法和间接法,但是由于存在方法的不足和模型的特殊性,会在直接法和间接法的基础上增加改进的策略。综述变比冲电推进的简化模型和适用于变比冲连续小推力轨迹优化设计的方法。

基于在线模型辨识的飞行器多约束复合制导技术

针对飞行器再入制导问题,该文引入控制变量参数化、积分问题转换和在线模型辨识等技术,提出一种跨周期迭代的可行轨迹预测校正算法,并结合标称轨迹跟踪算法形成一套多约束复合制导方案。利用一种复合高度-速度(height velocity,HV)飞行走廊,将再入轨迹规划问题简化为单调函数寻根问题。为提高射程预测计算效率,引入Gauss-Legendre求积公式,将积分问题转化为函数计算问题。采用递推最小二乘估计方法,收集历史预测信息,实现模型在线辨识功能,并采用跨周期Newton-Raphson方法完成高度权重系数的在线修正。在标称轨迹跟踪器设计的基础上,开展飞行器数值仿真试验,结果表明:基于在线模型辨识的复合制导方法具有显著的速度优势,且具有优异的自主性和自适应能力。

近距离航天器间碰撞概率线性模型的解析修正

该文提出一种针对近距离航天器间碰撞概率线性模型的解析修正法。原有碰撞概率线性模型较简单,使用条件严格,适用范围有限,不适用于轨道差别较小的相对运动情况。通过分析碰撞概率线性模型计算结果与Monte Carlo仿真计算结果之间的误差,寻找其与航天器间最大和最小相对运动距离之间的近似解析关系,对原有线性模型进行修正,使其更接近真实碰撞概率。仿真结果表明:该方法拓展了原有线性模型的适用范围,并提高了精度。