导航星座的任务重构技术研究

以COMPASS卫星导航星座为对象,研究了导航任务的重构技术。首先,对COMPASS卫星导航星座的主要性能进行了分析和仿真;其次,分析了星座中部分卫星失效后对导航性能的影响;最后,提出了分别利用在轨运行的高、中、低轨卫星及临近空间飞行器进行任务重构的方法,并对重构后的导航性能进行了仿真。仿真结果表明:提出的任务重构方法对于保证导航星座的正常运行是有效的。同时,对于研究飞行器应急测控技术具有借鉴意义。

基于编组去向的车流组织任务重构

编组去向是车流组织过程中的一个重要概念,其本质特征是充当车流集结的基本单元,通过梳理车流、规范列流,实现车流向列流转变。通过对编组去向的角色分析,实现了车流向列流的转变,并对车流组织任务重构进行举例分析,为编组方案优化建模提供一种思路。

运载火箭推力故障下在线计算轻量化任务重构方法

为了避免运载火箭推力下降故障引起发射任务失败,基于径向基神经网络,提出了一种在线计算轻量化的任务重构方法,可快速在线计算最优救援轨道对应飞行轨迹(最优轨迹)的近似解。在离线部分,结合凸优化与自适应配点法产生“故障状态-最优轨迹”数据集。数据集被用来训练径向基神经网络,建立轨迹决策模型来构建故障状态到最优轨迹的动力学关系。在线应用时,不需要迭代求解轨迹优化问题,只需将离线训练好的神经网络正向传播应用即可。仿真校验了本文方法在圆轨道、椭圆轨道两种救援类型情况下的有效性,与直接法相比,本文方法可获得最优轨迹的近似解,并且在线部分的计算时间降低三个数量级。

浅谈基于编组去向的车流组织任务重构

编组去向在车流集结中是一个非常基本的单元,其在整个车流组织的过程中发挥着重要的作用。从编组去向的角度看待车流组织的任务重构,能有效实现车流向列流转变。详细阐述运用编组去向进行车流组织任务重构,为提升车流流向效率建立一个新的思路。

一种面向可重构系统的混合任务调度算法

任务调度是影响动态可重构系统性能的关键因素之一。针对目前相关研究中没有充分考虑CPU核和FPGA的并行执行特性,以及FPGA配置开销等问题,提出了一种面向可重构多核系统的混合任务调度算法。算法充分利用CPU核与FPGA进行并行工作,并通过配置预取和任务重用以隐藏硬件任务的配置开销。实验结果表明,该方法能够有效减少应用程序的执行时间。

一种改进的动态可重构信号处理平台设计

为了排除传统信号处理平台波形重构时功能中断,提出了一种基于FPGA动态可重配置技术的信号处理平台。平台采用DSP+FPGA+AD架构,对有限的芯片资源进行分时复用,使多个波形能同时在芯片级进行加载和重配置。同时提出最小均方算法(LMS)对AD数据进行校准,提高了信号处理平台AD采样精度和动态范围。经飞行验证,在100M系统采样速率下,该平台能够在2个动态区内实现多个功能的独立重构和加载,重建时间仅为1.3 s,经平台校准后的AD采样精度达到14.7 bit,满足了飞机在不同作战阶段对综合传感器系统任务可重构的需求,为航空机载信号处理平台提供了新的设计思路。

“文学阅读与创意表达”学习任务群的实践探究——以统编教材五年级上册第六单元为例

通过对“文学阅读与创意表达”学习任务群的解读和实践,以统编教材小学语文五年级上册第六单元教学为例,提出科学重构学习内容、精心构筑学习路径、注重过程多元调控的教学策略,构建学什么、怎么学、学到什么程度的发展学生核心素养的立体、动态结构图,促进“文学阅读与创意表达”教学有效实施,提升学生审美意识和语言运用能力。

面向柔性装配系统的紊流输送技术

分析了目前小批量、多品种产品柔性装配系统在性价比方面存在的不足,提出了一种紊流输送技术。紊流输送的特征是含有漩涡,使用漩涡可以提高装配单元的复用率。对漩涡的要素如组合形式、节拍、划分、任务重构以及控制进行了阐述。最后对漩涡的扩展形式进行了简单描述。

基于无线网络的嵌入式机器人控制系统

随着网络的飞速发展,基于网络的机器人远程控制日益受到了人们的重视;同时以往的基于各类单片机的移动机器人已经不能满足当前机器人发展的需要。有鉴于此,本文提出基于嵌入式系统和无线网络的移动机器人的远程任务重构和远程实时控制解决方案。系统以ARM9嵌入式LINUX系统作为移动机器人主控器,其对下位运动控制器的精确运动控制通过串口通信实现,与远程PC机之间的无线通信通过LINUX系统下的SOCKET网络通信建立的嵌入式服务器实现。实验证明,基于网络的嵌入式控制系统在机器人中的应用大大提高了机器人的处理能力和通信能力,增强了机器人的智能性。

长征系列运载火箭飞行智能化发展路线研究

中国长征系列运载火箭采取有限故障模式下的冗余设计和逃逸措施来应对飞行中的故障,尚不具备故障发生后对飞行任务的挽救能力,为进一步提升飞行成功率,总结长征系列运载火箭应对故障设计的发展历程,从总体设计角度全面规划火箭飞行智能化的发展路线,提出智能飞行方案特点、设计准则、总体布局。提出了参数采集、故障诊断、控制容错、任务重构等主要功能的技术途径,并指明待攻关的关键技术,最后对飞行智能化远期发展做出展望。

国际动态

欧洲量子卫星开始提供商业服务8月15日,欧洲航天局(ESA)表示,欧洲首颗能够完全在轨重编程(也称软件定义卫星)的商业卫星--量子(Quantum)已开始提供商业服务。欧卫通(Eutelsat)已卖掉该卫星8个波束中的6个,未来几个月内有望售出所有的波束°Quantum卫星2021年7月发射,可提供前所未有的任务重构能力,波束可以重新生成。该卫星获得ESA伙伴关系项目支持,由欧卫通和空客合作完成,并得到英国航天局的重要支持。

无人机安全控制系统技术:进展与展望

无人机是人工智能的重要载体,在国家安全和国民经济建设领域发挥着十分重要的作用.随着无人机任务复杂程度不断提升、反无人机技术不断发展,无人机事故日益增多,其安全问题凸显,解决无人机安全问题已经刻不容缓.本文结合国家科技发展需求,总结了干扰估计与故障诊断、抗干扰控制、容错控制、任务重构等关键技术领域的研究现状与难题,并提出可能的解决思路.从控制学科的角度初步探讨了无人机安全控制系统构架,重点强调了干扰、对抗和故障等复杂极端环境下无人机的动态行为表征、因果与溯源分析、能力量化与评估、"小回路"智能检测、"全回路"优化控制、"任务–控制"一体化设计等.建议未来重点逐步从控制理论和算法的研究拓展到无人机安全控制软件、芯片,以及系统的研制,服务于国家重大需求和工程实践.

长征运载火箭上升段的自主制导方法及其研究进展

本文综述了运载火箭上升段自主制导方法 (autonomous guidance method, AGM)的发展. AGM是指一类不依赖离线规划的参考轨迹,而是实时规划满足后续飞行复杂过程约束和终端条件的飞行轨迹,从而动态计算当前制导指令的方法.该方法结合了轨迹规划和传统制导方法的优点,具有在线、动态、全局和滚动的特点.分析了不同运动体在制导控制上面临的主要挑战,提出了长征运载火箭上升段自主制导方法的两大技术体系.一是针对确定目标轨道的制导方法,也称迭代制导(iterative guidance mode, IGM);介绍了迭代制导的基本理论、基础型及增强型算法,及其在型号中应用的飞行结果.二是目标轨道与飞行轨迹的联合优化方法,主要应对推力下降的典型故障;介绍了基于目标函数触发(state triggered indices, STI)的在线优化方法,以及以STI和IGM为基础进行自主任务重构的算法.论文还提出了未来的研究方向,包括多级分层优化,以及基于自主制导方法的新型闭环控制系统架构,以进一步增强上升段飞行的自主性和故障适应性.