基于数据分发服务的无人机任务载荷综合仿真平台研究

现代无人机在军用、民用等领域都有着越来越广泛的应用,而载荷是无人机完成特定重要任务的必要设备,对载荷设备的选型和验证是非常重要的一个环节。针对无人机载荷选型以及载荷试验过程复杂、试验周期长、试验成本高的问题,设计了一种基于数据分发服务通信技术的无人机任务载荷综合仿真平台。该平台以载荷仿真为主体,同时结合任务仿真、通信仿真、飞行控制仿真以及效能评估,实现了多系统分布式联合仿真,可以有效对载荷设备进行仿真验证。介绍了该仿真平台的系统架构以及系统工作流程,并对平台实际应用效果进行展示分析。研究表明,本套仿真平台为后续无人机研发提供了新思路、新工具。     

建设文摘

知识窗太空行走又称为出舱活动,即航天员在载人航天器之外或在月球和行星等其他天体上完成各种任务的过程。它是载人航天的一项关键技术,是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标,需要诸多的特殊技术保障。据新华社报道,国际空间站上两名美国宇航员2月8日出舱,顺利完成了9     

载人航天器自主故障诊断与预测技术研究进展综述

载人航天器的自主化和智能化使其探索空间和飞行任务范围不断扩展,是主动应对未来太空军民融合领域变革的重要手段。对载人航天器自主健康管理技术这一热点领域的研究进行了综合评述,并对未来研究进行了展望。首先,在阐述载人航天器自主健康管理技术基本概念的基础上提炼了其体系框架;其次,分析总结了载人航天器自主故障诊断与预测技术的研究现状;然后,探讨了研究进展与挑战;最后,从故障机理、智能技术和预测评估三个层面对发展趋势进行展望。综述表明,失效机理和故障模型都还需持续进行研究,以混合智能技术为核心的自主故障诊断与预测技术有望取得突破,进一步发展面向可重复使用载人航天器的准确诊断和预测技术。     

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。     

多因素空间近距离巡查效能评估建模

空间近距离巡查可以开展对目标的近距离观测和监视,用于识别目标类型和工作状态等,对在轨服务、博弈对抗等军民领域均具有重要意义。分析了空间巡查任务的一般形式,并以近距离巡查最常用的光学观测为对象,构建了巡查观测的约束模型和相对距离因素评估模型、有效观测时间评估模型、目标观测角度评估模型等多因素的观测任务效能评估模型,解决了面向巡查任务全过程的综合效能评估问题,可以更好地支撑基于评估结果的巡查策略设计和巡查轨迹优化等。基于数值算例分析和半实物仿真实验,对提出的评估模型进行了仿真验证,结果显示实际观测效果和模型评估结果一致。     

近地一次环月两次交会的载人登月任务规划

针对近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行阶段多、周期长、约束复杂,导致各阶段飞行窗口与轨道衔接匹配复杂的难题,提出分层分解、正逆向结合的全任务标称飞行窗口与轨道衔接设计策略。介绍近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行模式特点和应用前景,假定任务基本需求与工程约束,仿真验证所提方法的有效性,可以快速规划出近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行轨道与窗口。     

空间技术验证试验综合评估探索研究

分析技术验证试验评估国内外现状,研究美军空间系统试验与评估体系的理论基础,得出对我国技术验证试验评估研究的一些启示。从试验阶段、在轨试验体系、各层次间关系3个方面,全面分析基于层次化的综合评估模型;从构建思路、原则和类型等方面设计层次化评估模型的指标体系。最后,从典型任务的仿真试验和在轨试验数据2个方面提出对下一步评估工作的思考与建议。     

神舟六号飞船肩负三大历史任务

作为中国载人航天工程第二步目标的开端,神舟六号飞船载人航天飞行肩负三大历史任务:一是继续攻克载人航天的基本技术。中国载人航天工程在第一阶段里通过发射四艘无人飞船和一艘载人飞船,成功解决和考核了发射、在轨飞行和返回等技术。但载人航天是当今世界技术最复杂、难度最大的巨型航天工程,每一次任务都比上一次更难,所以我们还有很多其他的基本技术有待攻克和验证。如飞船的姿态控制。神舟五号飞行中,返回舱里的杨利伟大部分时间都在座椅上安安静静地待着,这次不一样了,航天员要从返回舱到轨道舱去操作实验设备。来回走动对飞船的姿态…     

基于时空序贯融合的TBM拦截效果评估

基于时空信息进行了TBM拦截效果评估的研究。首先分析了拦截效果评估信息的特征,建立了TBM拦截效果评估流程;在此基础上提出了基于"空间特征级-时间决策级"思想的序贯融合评估模型;融合评估算法中,空间域选取模糊神经网络进行特征级融合,时间域选取D-S证据理论完成决策级融合,空间特征级融合模糊神经网络的各层映射函数分别由模糊隶属函数和采用贝叶斯网络的方法来获取;最后通过实验仿真了评估流程,验证了融合评估模型及融合算法的有效性。     

基于案例决策理论的仿真任务共同体服务选择算法

资源分配优化是面向服务（ SOA）的大型多用途仿真系统的关键问题，而含有不确定状态或效果的服务选择是资源分配优化中的一个难点。针对以上问题，提出了构建仿真任务共同体的方法，基于案例的决策理论（ CBDT）的思想，设计了一种不确定型仿真任务共同体服务选择算法（ CBDSSA）。算法通过服务选择案例相似度的层次化运算，生成相似历史案例集，计算得到相似历史案例的方案效用值，最终评估出目标服务选择方案综合效用值并排序备选。算例验证表明，算法约束条件少，层次结构分明，运算结果直观，为仿真任务共同体服务选择问题提供了一种新的思路和实践手段，对大型多用途仿真系统资源分配优化研究具有一定的参考价值。     

2020年前后海南将发射中国空间站3个22吨级舱段

我国将于2016年前,研制并发射空间实验室,突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术,开展一定规模的空间应用;2020年前后,研制并发射核心舱和实验舱,在轨组装载人空间站,突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术,并开展较大规模空间应用。     

改进层次分析法在侦察设备规划中的应用

有人侦察机可配挂多种侦察设备,针对目前侦察设备的选择主要依靠专业人员的经验进行规划,缺乏科学性和合理性的问题,建立了评估指标体系,通过结合侦察设备的实际指标参数对层次分析法进行了改进,对侦察设备任务规划进行建模。结合侦察任务实际情况进行仿真分析,分析结果与实际情况一致,验证了该模型的有效性。     

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。     

铁路区间信号系统测试评估平台——信号设备与列车运行仿真研究

铁路区间信号系统测试评估平台是对铁路区间列车运行安全控制和防护系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台.区间信号设备与列车运行仿真子系统是平台的一个子系统,它为平台提供了一个虚拟的现场环境.采用面向对象技术和离散事件仿真技术对仿真子系统进行了研究.详细地阐述了信号设备及列车的仿真模型、设计和仿真算法,并给出仿真实例,满足平台对仿真子系统地要求.     

空间操控航天器试验运控语言研究

空间操控航天器试验运控任务是在实时/近实时约束的天地协同操作背景下完成的一类复杂任务。这类任务具有实时要求高、约束关系复杂、精细程序高、自主性和协同性强等特点,根据这些特点,通过对比分析国内外航天试验运控语言研究成果,自主设计并实现了一套面向空间操控航天器的试验运控语言及其运行支撑系统,重点突破了语言转换/编译、语言运行调度及仿真验证技术。最后通过搭建仿真系统和设计典型试验运控任务,对语言系统总体设计及关键技术进行了初步验证。     

基于级间设计的人机联合探月方案

基于登月飞行器的级间组合设计方法对载人登月飞行器的构造进行设计,在级间方案的论证中分析了不同组装模式对运载火箭能力的需求,建立了航天员和机器人联合探测的载人登月方案。级间组合方法可为应转移飞行器和登月飞行器设计提供另一种思路,本文根据飞行器级间的不同组合方式对登月飞行器的质量规模进行了初步估算,并对比了不同飞行方案对运载火箭能力的需求,研究可为我国首次载人登月任务方案提供参考。     

基于Monte Carlo仿真的武器装备贡献度评估法

为了更加科学、准确地对武器装备贡献度进行评估,从装备体系的角度出发,立足于作战任务实际,充分体现信息化条件下空战过程的随机性,提出了一种基于Monte Carlo仿真的武器装备贡献度评估法。对典型空中作战场景进行了任务阶段划分。提出了能够准确描述作战能力的指标项,建立了能够反映能力指标项的随机矩阵。并以拦截空中目标为作战背景,运用Monte Carlo仿真进行了验证,得出了与实际结果一致的结论。为武器装备的装备贡献度评估提供了理论支撑和方法模型。     

机载自卫电子对抗仿真评估系统

根据机载自卫电子对抗试飞验证的需要,分析机载自卫电子对抗仿真评估的任务使命、结构和功能。建立了雷达系统、侦察系统、干扰系统和评估系统的数学模型,设计并开发机载自卫电子对抗仿真评估软件,为机载自卫电子对抗试飞验证提供仿真实验平台,仿真结果验证了该仿真评估系统的有效性。     

决胜“神七”：中国航天战略之举

神舟七号载人飞船将于今年金秋在洒泉卫星发射中心发射升空,这是继"神五"、"神六"任务圆满成功之后,我国进行的又一次重大载人航天科技实践活动。神舟七号载人航天飞行任务,是我国载人航天工程"三步走"战略第二步的开篇之作,它将首次进行航天员空间出舱活动,突破和掌握航天员空间出舱活动技术,使我国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握空间出舱技术的国家,标志着我国空间技术水平实现里程碑意义的重大飞跃。目前各路大军已齐聚发射场,为确保实现"准确入轨、正常运行,     

级间设计人机联合探月方案

利用登月飞行器的级间组合设计方法对载人登月飞行器的构造进行设计,在级间方案的论证中分析了不同组装模式对运载火箭能力的需求,建立了航天员和机器人联合探测的载人登月方案。级间组合方法可为应转移飞行器和登月飞行器设计提供另一种思路,根据飞行器级间的不同组合方式对登月飞行器的质量规模进行了初步估算,并对比了不同飞行方案对运载火箭能力的需求,研究可为我国首次载人登月任务方案提供参考。