基于空间发射的远程交会路径规划

研究了空间平台发射追踪器的相关技术和组合机动路径规划策略。首先对空间发射方式、发射窗口和发射初始姿态需求进行了系统分析,选择了合理的发射方式,提出了发射方案设计策略。针对空间平台发射追踪器实现与目标远程交会的组合机动问题,进行了基于投放发射的空间交会任务分析。建立了非线性多冲量推进最优变轨数学模型,以及基于空间发射的多约束多参数组合机动路径规划模型。设计了遗传算法+序列二次规划串行混合求解策略进行求解,并对发射方案和参数选择的必要性进行了仿真分析。仿真结果表明,本方法能够有效实现基于空间发射的远程交会任务设计及组合机动路径规划。研究结果为空间发射任务和组合机动路径规划提供了有价值的参考。     

环月轨道交会的奔月方案

研究了基于环月轨道共面交会的载人奔月方案.飞行方案设计采取人货分离的原则,包括3次发射,2次环月轨道交会.采用精确轨道动力学模型,得到了满足共面交会约束的发射窗口,以及地月转移轨道特性.进行了3次飞行任务的合理编排和规模估算,结果表明该方案在能量和时间需求上具备可行性.     

卫星飞行姿态控制

发射窗口是指运载火箭发射比较合适的一个时间范围(即允许运载火箭发射的时间范围)。这个范围的大小亦叫做发射窗口的宽度。窗口宽度有宽有窄,宽的以小时计,甚至以天计算,窄的只有几十秒钟,甚至为零。 其实,对运载火箭本身来说,没有太严格的发射窗口限制,什么时间发射都可以。不过,在进行运载火     

大椭圆停泊轨道月球探测器发射窗口运动学约束特性分析及转移轨道快速设计方法

通过分析大椭圆停泊轨道月球探测器发射窗口的运动学约束特性,给出了转移轨道运动学约束对发射窗口的影响规律,进一步明确了在该种情况下月球探测器的发射机会和增加窗口的可能性.并结合发射窗口运动学约束特性,提出了一种基于大椭圆停泊轨道的地月转移轨道快速设计方法.仿真结果验证了大椭圆停泊轨道下探测器发射窗口运动学约束特性分析的正确性,以及转移轨道设计方法的有效性.     

载人登月着陆窗口与定点返回轨道耦合设计

对于月面中高纬度着陆且定点返回地球中高纬度着陆场的载人登月任务而言,月面着陆窗口与定点返回轨道设计存在耦合关系,这是工程任务面对的关键技术之一。针对任务背景及约束条件,建立月面着陆窗口与定点返回轨道求解数学模型;通过数值求解着陆窗口与返回轨道参数规律,并从空间几何关系分析耦合机理;以2025年载人月面虹湾探测为例,给出了着陆窗口与定点返回轨道求解流程及验证算例。计算结果经商业软件STK校验正确,表明该方法是一种简捷精确的载人登月任务规划方法,可在未来载人登月工程任务规划时直接使用。     

快速整周模糊度求解在高精度GPS定位和导航中的应用

探讨了一种GPS载波相位整周模糊度的快速求解方法,分析了搜索空间中的独立变量,推导出了新的传递矩阵.该矩阵将所有的测量残差直接和最小求解搜索空间相关联,通过仅选择那些与卫星几何尺寸和测量残差一致的模糊度的组合,搜索空间被最小化.仿真结果表明,与目前最常用的搜索方法-LAMBDA方法相比,提出的快速求解方法可以改善计算效率,缩短模糊度求解时间.     

考虑初始相位角影响的空间飞越发射窗口研究

为了研究空间飞越问题中发射窗口的计算方法,并分析不同初始相位角对发射窗口的影响,首先研究了Lambert问题的普适变量解法,在此基础上,分析了空间飞越任务的流程与时序,提出了一种考虑初始相位角影响的、满足燃料消耗与飞越时间约束的发射窗口计算方法,该方法能够得出不同初始相位角条件下的发射窗口长度和区间。仿真结果表明,所提出的方法切实有效,可以为空间飞越轨道规划与设计提供理论依据和参考。     

应用地面电磁发射清除空间碎片方法

针对传统化学发射的空间碎片清除技术成本过高、难以实施的问题,提出应用地基电磁发射方式的空间碎片清除新方法。通过地面电磁发射的方式以低成本将射弹运送至空间,并通过释放空间微粒云团控制空间碎片离轨,进而实现对空间碎片的清除。由于取消使用占绝大部分成本的化学推进剂,所提出的应用地基电磁发射的空间碎片清除技术为空间碎片低成本清除提供了有效解决途径。     

航天应急发射体系建设

快速发射航天器进入空间,完成信息获取、导航与通信等任务已经成为突发事件背景下确立空间优势的首要条件,同时,也是发生灾害时进行灾情勘测、指挥通信、救援导航的有效手段。本文针对未来航天应急发射体系建设需要,重点从体系结构、体系运行模式、组织机构设置和测试发射模式等方面进行分析,并对航天应急发射体系建设提出建议,可为我国未来航天应急发射系统建设提供技术支持。     

临近空间无动力攻击器发射参数优化研究

为了对临近空间无动力攻击器发射问题进行优化研究,以攻击器射程和攻击器发射点到击中目标的飞行时间为目标函数,选择了4个同时影响射程和飞行时间的优化变量,给出了优化问题的约束条件。结合攻击器的弹道模型,采用基于均匀设计试验和偏最小二乘回归的响应面法构造了目标函数和约束条件的响应面,利用罚函数法将有约束优化问题转化为无约束优化问题,运用多元函数求极值的方法求解了该优化问题。通过仿真算例,得到较理想的优化解。     

基于预警时间窗口的空天反导预警体系构建

如何构建一个完善的反导预警体系并确保反导预警时间充足是当前的一个研究热点,创新性地应用反导预警时间窗口分析各类预警系统的性能,并为反导预警体系构建给出相关决策依据。首先结合预警时间窗口的概念,给出天基支援下预警时间窗口的数学描述;然后,建立了反导预警过程中攻防双方的数学模型及仿真方法;接着,对反导预警时间窗口的计算进行了具体分析;最后,结合具体仿真实例,分析了天基预警卫星对反导预警时间窗口的扩展作用,得出了一些较为实用的结论。     

侧窗探测下的姿态变结构控制

为解决导引头视场受到侧窗限制的问题,给出侧窗视场范围和拦截器姿态角之间的约束算法,并针对侧窗探测条件下弹体姿态控制的要求,用变结构控制方法实现姿态角的跟踪,并对抖振问题给予解决办法。在变结构控制器参数的选择上加入自适应参数选择环节,经过仿真,系统能够快速跟踪期望姿态角,跟踪的精度高。     

大肠杆菌转录起始位点的计算定位方法

根据已有的启动子识别算法,提出了一种基于滑动窗口的大肠杆菌转录起始位点(TSS)计算定位方法,通过在启动子信号特征中引入复合模式来改进识别分类器,并将其用于滑动窗口序列,在合理限定的TSS定位范围内依次计算各个序列位置的TSS似然得分,再利用TSS与翻译起始位点(TLS)的距离分布信息作为TSS的位置得分,两者相结合来进行位置预测。对大肠杆菌真实数据的测试表明,算法可以大幅度减少假阳性结果,实现对真实TSS位置的有效预测。     

Due‐window assignment with unit processing‐time jobs

In due‐window assignment problems, jobs completed within a designated time interval are regarded as being on time, whereas early and tardy jobs are penalized. The objective is to determine the location and size of the due‐window, as well as the job schedule. We address a common due‐window assignment problem on parallel identical machines with unit processing time jobs. We show that the number of candidate values for the optimal due‐window starting time and for the optimal due‐window completion time are bounded by 2. We also prove that the starting time of the first job on each of the machines is either 0 or 1, thus introducing a fairly simple, constant‐time solution for the problem. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2004     

舰载机回收任务的优化调度算法及仿真

针对舰载机回收过程中,飞行甲板跑道容量的瓶颈问题,比较了几种常见的排序算法,并运用Mat-lab和Lingo软件分别对先来先服务、基于最早到达时刻、滑动窗3种算法进行了计算机仿真。仿真结果表明,滑动窗排序法排序结果最好。最后,指出了滑动窗初始窗口飞机数目和移动步长对算法复杂度和排序结果的影响。     

未来空域窗体制下的高炮抗击反辐射导弹模型研究

针对高炮近程防空反导中存在的问题,以未来空域窗射击理论为基础,提出了高炮抗击反辐射导弹的单层未来空域窗指标论证模型,着重对弹幕的散布密度和武器系统的射速进行了研究。通过对模型的仿真计算,验证了模型的合理性,并对高炮抗击反辐射导弹的相关指标给出了建议。     

动态威胁环境下单无人机测向定位航迹优化算法

为解决单架无人机在动态战场环境下的测向定位问题,提出了一种基于动态窗口法的单机测向定位航迹优化算法。以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,在由动态探测雷达和静/动障碍构成的动态战场环境中,基于动态窗口法思想,将测向定位航迹优化评价准则由传统的单步最优原则扩展到对多步预测航迹的评价,同时考虑雷达探测和静/动障碍环境对预测航迹的影响,通过滚动时域方法控制无人机最优航向。仿真结果表明,所提方法能够使无人机在有效逃避雷达探测威胁以及规避环境中静/动障碍的条件下保证对目标的高精度测向定位,为解决动态战场环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。     

随移动窗推进的带电粒子束团长程传输模拟分析

直接采用粒子模拟方法较难实现带电粒子束团千米量级的长程传输模拟,针对此问题以静电模型为基础,引入移动窗技术,使百米量级的粒子传输窗口与束团同步推进运动,建立了带电粒子束团的长程传输模型。将模拟得到的带电粒子束团径向膨胀特性同包络方程的计算结果进行对比,两者吻合较好,证明了在带电粒子束团长程传输模拟研究中结合移动窗技术的可行性及所建模型的合理性。利用此模型分析了100 MeV相对论电子束团的长程传输过程,发现传输过程中束团的自生电场和磁场在径向上呈高度对称分布,轴向上则呈轻微前冲分布;同时,束团内部粒子的轴向速度分布也会发生变化。利用此模型分析了100 MeV电子束团的长程传输过程及其内部参数和自生场量的变化。