航天器时间触发系统时钟同步算法的仿真分析

时间触发技术已经逐步应用于航天器导航制导与控制(GNC)系统的信息体系结构设计中,由于时间触发技术使用了经典的Welch-Lynch分布式时钟同步算法[1],因此在工程应用中存在固有的系统级时钟定向漂移问题[2]。针对上述问题,提出了一种使用单一精确时钟对全系统进行整体时钟校时的方案,根据分布式系统工作时序的特点,使用同步误差的算法解决了单一节点无法修正整个分布式系统参数的问题,使系统可以在有限偏差范围内不断调整时钟相位,避免了系统级的时间误差累计。使用形式化方法对算法进行了有界性和收敛性证明,并在Matlab/Simulink平台中对基于时间触发体系结构的GNC系统进行了数学建模和仿真,仿真结果表明GNC系统内所有节点的时钟偏差收敛且有界,满足实际使用需求。

星载软件在环的GNC快速原型仿真系统设计

为了实现复杂航天器导航、制导与控制(guidance navigation and control,GNC)系统的快速设计与仿真验证,加快GNC系统从算法设计到产品实现的过程,解决数字仿真与实物仿真一致性的问题,提出了一种基于星载软件在环的GNC快速原型仿真系统。通过虚拟GNC计算机处理器内核和硬件接口的方式实现星载GNC计算机原型,解决了快速原型仿真系统GNC软件代码与实物星载计算机软件代码的一致性;利用Simulink/Matlab进行航天器动力学/运动学建模和GNC系统测量部件及执行部件的数字化建模,基于实时扩展(real time extension,RTX)系统和功能硬件板卡实现数字化模型与实物的转化,解决数字仿真与实物仿真GNC系统内部接口特性、时序和逻辑一致性的问题。应用实例表明,基于星载软件在环的GNC快速原型仿真系统仿真数据与GNC半物理仿真系统仿真数据高度一致,证实了仿真系统设计的有效性;同时基于该仿真系统可以实现GNC系统软件、算法和单机产品的并行开发,缩短系统研制周期。

现代科学技术与课程教学整合的研究与探索

现代科学技术与学科课程整合教学,已成为近年来教育教学改革的焦点。本文以高校探测制导与控制技术专业主干课程"制导与控制系统"为例,研究并探索了现代科学技术与课程教学整合,介绍了现代科学技术与"制导与控制系统"课程教学内容整合的教学设计及实施。现代科学技术与课程教学整合的研究成果——"制导与控制系统"课程多媒体课件的开发与应用,丰富了课堂教学内容,有效地激发了学生的学习兴趣,扩大了学生的视野,增强了教学魅力,提升了教学质量和教学效率。

神奇的电磁武器

1987年9月27日,美国的一架B—1型轰炸机在高速飞行时,与迎面飞来的一只仅约6.8千克的白鹈鹕鸟相撞.鹈鹕鸟像炮弹一样击中飞机,使飞机失事被毁,6名机组人员中有3名身亡.由于飞鸟、飞机都以一定的速度运动,当它们剧烈相撞时,就好象两个疾驰奔跑的人迎面撞在一起一样,会产生出很大的撞击力.这个撞击力会生产极高的动能,足可以将目标摧毁.从军事角度看,上例中,使B—1型轰炸机机毁人亡的飞鸟,相当于一种“动能武器”.