晨奥润泽土壤修复剂在贺兰县盐碱地稻田不同用量效果研究

为了确定晨奥润泽牌土壤修复剂在贺兰县盐碱地水稻种植中的合理用量,在贺兰县盐碱地稻田开展了晨奥润泽牌土壤修复剂不同用量效果试验。结果表明,晨奥润泽牌土壤修复剂能够有效增强水稻的分蘖能力,增加有效穗,提高产量,最佳施用量为2~3 kg·667^(-1)·m^(-2)。

考虑斜坡约束的固定时间行星软着陆制导律设计

针对行星探测动力下降段的反馈制导问题,通过引入斜坡约束对着陆轨迹进行约束,应用滑模控制理论和固定时间控制理论,提出了一种固定时间精确软着陆制导方法。首先,根据斜坡约束,定义了约束边界函数,并利用该函数设计了非线性滑模面,不仅保证了系统状态沿滑模面收敛时是固定时间稳定的,还保证了系统状态不会违反斜坡约束。通过引入光滑连续的切换滑模面,避免了滑模面的奇异问题。其次,设计了固定时间制导律,保证了滑模状态能够在固定时间内收敛到零,利用Lyapunov方法证明了系统的稳定性,并分析了在所设计制导律作用下系统状态不会违反斜坡约束。最后,通过数值仿真算例验证了所提算法的有效性以及鲁棒性。

行星车视觉导航与自主控制进展与展望

以视觉为主的行星车自主地形感知、导航、规划与控制系统是其安全高效探测的重要保障。本文通过对已成功开展和计划中的系列行星车任务导航与控制系统进行汇总,重点梳理了行星车多源地形感知、自主全局和局部导航、自主路径规划与控制等若干关键问题的进展情况,展望了未来自主化、智能化的发展趋势,并结合任务需求构建了行星车视觉导航与自主控制研究框架设想。

宁夏引黄灌区麦后夏播复种大豆种植综合分析

夏播复种大豆可实现作物一茬变两茬、一地多收,是一种能获得较高效益的种植模式。宁夏引黄灌区优越的自然资源能充分满足麦后夏播复种大豆生长的水、肥、光、热条件,一般复种大豆平均产量2250 kg·hm^(-2),高产田产量达3000 kg·hm^(-2)以上。文章综合分析了引黄灌区麦后夏播复种大豆获得理想产量的主要优势因素及发展前景。

空间非合作目标消旋技术研究现状总结与展望

针对空间非合作目标开展在轨服务、轨道清除等需要在轨捕获任务的顺利实施,在捕获前一般需要对非合作目标进行消旋。系统调研了国内外针对空间非合作目标的消旋方案,并将其分为基于能量转移和基于能量损耗的两种方案。在对两类方案的具体原理及操作过程与关键技术进行总结的基础上,概括了各方案的特性及其适用场景,分析了未来空间非合作目标消旋技术的发展方向。

基于高斯过程回归的组合体航天器姿态接管学习控制

空间非合作目标一般具有结构复杂、质量特性未知、姿态机动能力不明等特点,这导致组合体航天器姿态动力学呈现出高度非线性和强耦合特性,且难以对其进行在轨精确辨识。针对组合体航天器姿态接管过程中目标信息不完全、精确辨识困难等问题,本文考虑目标存在姿态机动能力的任务场景,提出了一种基于稀疏高斯过程回归(GPR)的数据驱动姿态接管控制策略。首先,从系统运行数据中提取、凝炼模型未知部分的输入/输出映射关系,构建数据驱动的概率化模型以代替无法快速准确建立的参数辨识模型,并根据该数据驱动模型设计变增益反馈控制策略,证明了系统状态概率意义上的Lyapunov稳定性和有界性;其次,考虑到在轨任务的实时性、星载计算机的计算资源有限等因素,该算法可在保证控制精度的同时显著减轻学习算法的计算压力;最后,数值仿真验证了本文所提出控制方法的有效性与实用价值。

基于影响度及状态预测的多agent协作算法

针对灾难环境中多agent协作问题进行了研究,提出了一种基于影响度与状态预测的多agent协作算法。首先该算法根据协作任务对信息的需求,使用影响度函数对agent感知到的信息进行处理;其次利用预测算法对任务的后续状态和agent的行为进行预测并根据预测结果制定协作策略;最后执行协作任务的agent根据动作效果和触发条件动态调整协作策略。为了验证算法的有效性,在Unity3D中搭建仿真平台,对比不同协作算法的收敛率、救援人数和整体得分,结果表明该算法的收敛速度快、救援人数多且整体得分最优,可以有效地指导agent间的协作,能给实际救援协作策略的制定提供理论支持。

采用混合遗传算法的敏捷卫星自主观测任务规划

为改进敏捷卫星观测大规模地面目标点时传统的遗传算法求解效率低下的问题,提高智能优化算法的求解效率,改进了传统的遗传算法,提出了禁忌退火遗传混合算法。首先,考虑到航天器在观测地面目标点的过程中所面临的时间约束、姿态轨道动力学约束等多种约束条件,建立了相应的适应度函数。所提出的适应度函数能够兼顾高观测收益与低观测能耗,反应了实际工程问题的观测需求。随后,为改进传统遗传算法的变异过程,提出了禁忌退火变异方法。这一变异方法在个体变异寻优的过程中,引入了禁忌搜索方法与Metropolis法则,提高了算法搜寻到全局最优解的概率,加快了算法的收敛速度。研究结果表明,与传统的遗传算法相比,禁忌退火遗传混合算法节省了约40%的算法运行时间,该算法的运行效率也高于退火遗传算法、禁忌遗传算法等其他种类改进的遗传算法,从而验证了禁忌退火遗传混合算法求解敏捷观测卫星任务规划问题的高效性。

含海上风电场的VSC-MTDC系统参与电网调频的顺序控制方法

在含海上风电场的基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电系统中,为提高陆上电网的频率响应能力,传统附加频率控制策略会同时启动系统中的电压源换流器(VSC)来参与频率调节,这导致频繁的小扰动下,海上风电场中的风机总是偏离其最大功率点跟踪状态。为此,文中提出了一种无需通信的场网联合顺序控制方法。该方法可通过直流电压和频率阈值的判断,按照陆上电网电源到网侧VSC再到场侧VSC的顺序逐次启动系统中的调频设备,仅当扰动较大使直流电压超过阈值时,风机才参与陆上电网频率调节。与"同时"控制相比,该控制方法可显著降低频率调节对风机运行状态的影响。最后,通过一个含海上风电场的四端VSC-MTDC系统验证了所提控制方法的有效性。

面向GEO目标的快速在线在轨服务任务规划

针对地球同步轨道多对多在轨服务任务规划问题,提出了一种基于拍卖算法和先验知识的改进启发式拍卖算法(IHAA)。首先,建立了基于Lambert变轨的任务规划问题表征,设计了给定变轨时长约束下的快速燃料最优估计策略。其次,针对考虑J 2摄动影响的航天器在轨服务规划问题,提出了一种基于拍卖算法的快速求解流程。其中,为确定每一轮拍卖算法任务列表,提出了基于变轨先验知识的目标优先级排序启发式策略,实现了快速的服务时序确定方法;此外,为减少因部分航天器服务能力低导致的分配失败情况,设计了一种基于失败任务再分配的重拍机制。最后,将所提算法与遗传算法、模拟退火算法进行了对比,结果表明IHAA可以快速给出相对适应度较高的规划结果,可用于突发事件星上在线自主规划,亦可提供优化算法初值以提升规划效率。

基于自适应未知输入观测器的多故障快速重构

针对一类非线性函数中耦合执行器故障的非线性动态系统,提出一种基于自适应未知输入观测器的多故障快速重构方法,通过引入比例项提高故障重构的快速性。首先,将执行器故障进行解耦处理并构建包含传感器故障的增广系统。然后,综合H_(∞)性能指标给出状态估计误差的稳定性证明。接着,将观测器增益矩阵的求解转化为受线线矩阵不等式约束的非线性优化问题,并实现执行器故障和传感器故障的多故障重构。最后,结合单关节柔性机器人算例仿真验证了所提方法的有效性。

优质春小麦宁春50号产量表现及栽培技术

文章介绍了优质春小麦宁春50号的品种特征特性以及其在贺兰县灌区的产量表现,同时对创造高产的土壤条件、适期播种、合理施肥灌水、病虫害绿色防控等栽培技术要点进行了总结。

深空天文测角测速组合自主导航可观测性分析方法

导航系统的性能与其可观测性密切相关,而可观测矩阵是分析导航系统可观测性能的重要依据。本文基于分段线性定常系统(PWCS)方法给出导航系统的可观测矩阵,进而针对测角测速组合导航系统开展可观测性分析。通过分析测角测速组合导航系统可观测矩阵的秩和条件数,得到导航系统的可观测性和整体可观测度,并研究导航系统的可观测阶数对导航系统的影响;同时基于奇异值分解(SVD)方法给出测角测速组合导航系统各个状态分量的可观测性分析方法。最后,以小行星探测工程任务巡航段为背景,系统地给出了不同量测模型的导航系统可观测性结果,分析了不同可观测性分析方法对导航系统可观测性刻画的适用性。本文所提出的可观测性分析方法,对导航系统可观测性分析具有很好的参考性,可为组合导航系统量测模型的优选提供参考,具有良好的理论和应用价值。

鸭式布局双旋弹弹道特性和运动稳定性研究

为解决鸭式布局双旋弹控制飞行时的飞行稳定性问题,基于建立的七自由度刚体运动模型,推导得到该弹的攻角运动微分方程、陀螺稳定性、动态稳定性与追随稳定性判据,对其弹道特性和运动稳定性进行子数值计算与分析。结果表明,鸭舵启控时刻与最大舵偏角对控制通道的修正效果影响较大,同时会引起其他通道的附带控制偏差;过大的舵偏角会引起攻角发散,破坏飞行稳定;鸭舵启动控制后,得益于后体高速旋转,攻角剧烈震荡但不发散,高转速、低初速和小静力矩系数是鸭式布局双旋弹维持陀螺稳定性和动态稳定性的必要条件;增大升阻比有利于保证弹体的动态稳定性。

火星大气进入段抗饱和固定时间阻力加速度跟踪制导律设计

研究了具有固定时间收敛特性的火星探测器大气进入段的标称轨迹跟踪制导问题。首先,针对横向运动,给出与速度成线性关系的航向误差漏斗走廊形式,完成了倾侧角的反号逻辑设计。与横程漏斗走廊反号逻辑相比,该逻辑计算量小,更适用于宇航计算机。与航向误差宽度走廊反号逻辑相比,该逻辑在高速状态下能够避免倾侧角的频繁切换,可提高任务成功的概率。其次,针对纵向运动,通过RBF神经网络补偿了倾侧角饱和问题,利用积分滑模设计了阻力加速度固定时间饱和跟踪制导律,其不仅可有效消除滑模控制的抖振问题,且将跟踪误差以两种不同形式引入制导律,能够加速收敛,能够保证跟踪误差在固定时间内快速收敛至0。最后,通过数值仿真验证了所设计的横向倾侧角切换逻辑和纵向制导律对标称轨迹的快速、精确跟踪能力。

柔性直流输电换流阀功率单元现场测试方法研究

[目的]在柔性直流输电工程中,换流阀功率单元及其备件需要定期进行测试和维护。功率单元工作正常是保证柔性直流输电系统安全稳定运行的重要前提。[方法]针对功率单元现场测试缺乏相关规范标准的现状,从功率单元的结构、工作机制和厂内测试项目入手,结合现场实际情况,提出了一种适用于现场的流程化的功率单元测试方法,并在该方法的基础上研制了一台可对功率单元进行自动测试的装置。[结果]所提出的测试方法和测试装置可有效提高功率单元现场测试的完备性、效率及准确性,该装置目前已在南澳多端柔性直流输电工程塑城换流站试点应用。[结论]工程实践表明:提出的测试方法贴近工程实际情况,为功率单元的运检、验收提供了有效的测试手段,也可为其他柔性直流输电工程的功率单元测试工作提供借鉴。

Robust stability analysis for a cruise missile

A global controller design methodology for a flight stage of the cruise missile is proposed. This methodology is based on the method of least squares, To prove robust stability in the full airspace with parameter disturbances, the concepts of convex polytopic models and quadratic stability are introduced, The effect of aerodynamic parameters on system performance is analyzed. The designed controller is applied to track the overloading signal of the cruise segment of the cruise missile, avoiding system disturbance owing to controller switching, Simulation results demonstrate the validity of the proposed method.

Delay Depending Decentralized Adaptive Attitude Synchronization Tracking Control of Spacecraft Formation

This paper deals with the problem of cooperative attitude tracking with time-varying communication delays as well as the delays between inter-synchronization control parts and self-tracking control parts in the spacecraft formation flying. First, we present the attitude synchronization tracking control algorithms and analyze the sufficient delay-dependent stability condition with the choice of a Lyapunov function when the angular velocity can be measured. More specifically, a class of linear filters is developed to derive an output feedback control law without having direct information of the angular velocity, which is significant for practical applications with low-cost configurations of spacecraft. Using a well-chosen Lyapunov-Krasovskii function, it is proven that the presented control law can make the spacecraft formation attitude tracking system synchronous and achieve ex- ponential stability, in the face of model uncertainties, as well as non-uniform time-varying delays in communication links and different control parts. Finally, simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed control schemes.

基于终端滑模的航天器自适应预设性能姿态跟踪控制

针对航天器姿态跟踪控制的快速性需求,提出一类自适应终端滑模有限时间控制方法,通过引入饱和函数解决了终端滑模控制器的奇异问题,并结合实际有限时间稳定概念显式地给出了系统状态收敛时间和收敛范围之间的对应关系;为在提高系统鲁棒性的同时避免控制器抖振,设计了一种新型自适应律估计并补偿未知环境干扰。进一步地,针对如遥感卫星对地扫描成像等姿态跟踪任务中存在的状态约束问题,通过在控制器中引入具有对数形式的预设性能项,使系统滑模面响应具有期望的动态过程,约束了航天器姿态跟踪误差及其一阶导数的变化范围。仿真结果表明,设计的控制器具有较高的控制精度和响应速度,满足实际任务对状态约束的需求,且其控制输出不存在奇异和抖振,具备良好的工程应用价值。

载人火星探测进展及其EDL过程GNC关键技术

随着火星探测技术的不断发展和探测任务的不断推进,载人火星探测在未来将会成为火星探测的重要手段。首先,回顾了无人火星探测任务的发展历程,对比分析了部分无人火星探测器进入、下降与着陆(EDL)过程的参数。然后,结合无人火星探测、载人月球探测和载人航天再入过程,梳理了载人火星探测的特点及需求,系统地总结了前苏联/俄罗斯和美国的载人火星探测研究进展以及技术储备。接着,归纳了载人火星探测的体系构成、集结方式和主要的技术挑战。最后,概括了载人火星EDL过程面临的难题,重点阐述了EDL的导航、制导与控制(GNC)关键技术。