利用星载相机成像信息进行卫星姿态确定的方法(英文)

随着卫星定姿精度要求的日益提高,仅用常规卫星敏感器已经不能满足高精度定姿要求,针对该问题,提出一种利用星载相机的单点成像信息进行卫星姿态确定的算法,根据相机成像原理推导出卫星姿态角与像点位置的关系,结合数字相机的特殊成像方式,建立了用误差四元数描述的线性相机测量残差模型,并给出联合常规姿态敏感器进行联合姿态确定的方案.仿真结果证明星载相机的信息的引入使得稳态姿态估计精度由0.002 6°提高到0.000 69°,并且加快了滤波收敛速度.     

一类基于模型的仿射代数不变量

3D目标的标识别已逐渐成为计算机视觉领域的热点问题.在研究了传统的基于几何不变量和基于3D/2D约束关系两种识别方法的基础上,提出了1类新的空间几何结构模型,并计算出了这类模型3D仿射不变量和其对应的2D仿射不变量之间的约束关系.利用这种关系,可以在目标的姿态和摄像机的参数均未知的情况下,有效利用单幅图像来识别3D目标.     

一种非线性系统自适应预测控制方法

针对非线性系统提出了一种自适应预测控制方法,首先利用微分中值定理推出了非线性系统的增量输出和原来增量输入之间的线性关系,并利用带遗忘因子的最小二乘法(RLS)对其时变参数进行辨识,在此基础上,利用递推状态空间描述作为预测模型,根据预测控制的原理对系统的控制器进行设计,最后通过仿真实例说明了该方法的有效性.     

马尔可夫随机场中应用蚁群系统的红外图像分割

利用蚁群系统(ACS)的信息正反馈和启发式的搜索特点,针对马尔可夫随机场(MRF)图像模型的局部相关特性和最大后验概率(MAP)估计,可以在较短时间内得到图像分割目标函数的全局最优解,从而可以避免传统模拟退火算法的庞大时间复杂度.通过对军用红外图像的分割实验,可以看出这种算法能够在抗噪声、保留目标边缘和降低时间复杂度方面得到较满意的结果.     

动态逆在变质心导弹姿态控制中的应用

针对导弹变质心这种新的控制方式,建立了变质心旋转导弹准弹体下的动力学模型,由于模型是复杂非线性的,通过按线性化族近似化理论对模型进行了合理简化,并用动态逆控制理论对系统的姿态控制进行了设计,仿真结果表明,所设计的变质心导弹动态逆姿态控制具有很好的快速性、稳定性.仿真证明这种方法是有效的.     

非整数控制时域模型预测控制

以动态矩阵控制(DMC,Dynamic Matrix Contro1)的状态空间描述为基础,通过推导相邻控制时域之间控制增量的递推关系,提出了一种非整数控制时域方法,该方法主要针对整数控制时域在改善系统性能与稳定性时存在的缺点,利用一个调节参数β,可以使控制时域连续地变化,在保证系统稳定性的前提下尽可能提高系统响应,而且涉及的计算量也不大,同时给出了非整数控制时域名义稳定性和鲁棒性的条件,最后通过仿真说明了这种方法的有效性。     

变质心弹头纵平面机动飞行的控制指令设计

在推导变质心弹头动力学方程的基础上,对该动力学方程进行简化和线性化,得到了变质心弹头自动驾驶仪的方程,当输入不同程序控制指令后,可以仿真出变质心弹头不同的飞行弹道以及弹头的机动范围,进而得出变质心弹头纵平面内可机动飞行的范围与所需控制指令频率及幅值大小之间的关系.对于变质心弹头纵平面内机动控制程序的工程设计提供了必要的理论参考依据.     

变质心执行机构对弹头命中精度的影响分析

弹头变质心机动控制是通过移动弹头的质心位置,利用气动配平力矩改变弹头的飞行姿态和攻角,从而可实现弹头机动控制.在给出变质心弹头的动力学方程的基础上,通过对该动力学方程进行简化和线性化,推导出变质心弹头关于攻角和侧滑角的传递函数,在加入舵机伺服系统后,分析变质心伺服系统的性能对弹头跟踪精度和弹道命中精度的影响,最终确定变质心执行机构的动态性能参数并为今后变质心执行机构的设计提供必要的参考.     

基于解耦的导弹模糊变结构控制方法

导弹在某一飞行过程中通道间存在耦合,需要通过解耦进行控制.为了节省弹载计算机的存储空间,在系统参数逐点变化的情况下,选择一些特征点进行解耦.充分考虑了系统中未解耦点处的较大残余耦合量和系统参数不确定性的情况,设计了相应的模糊变结构控制器,有效地克服残余耦合量和参数不确定性给系统稳定性带来的影响,并且也很好地抑制了变结构控制系统中存在的抖振.仿真表明,相对于传统PID控制方法,模糊变结构控制具有良好的动态性和鲁棒性.     

解耦的三轴气浮台非线性模糊变结构鲁棒控制问题

针对飞行器全物理仿真三轴气浮台这一具有不确定性的、耦合的非线性系统,对其动力学耦合和可解耦性问题进行了分析、计算和证明.通过综合变结构控制和模糊控制,给出了一种新的非线性控制系统设计方法,此方法既可以避免变结构控制所固有的颤动现象,同时由于该模糊控制律的解析性,所以也具有实现简单,易于工程化的优点.仿真结果表明,给出的模糊变结构控制,对飞行器模型不确定性和外来干扰具有较强的和良好的跟踪性能.