航天器智能能力的构建

为解决航天器智能能力的构建和智能技术的引入问题,从能力部署视角提出了智能等级的划分,从定性的自动、自治、自主的等级出发,自底向上分解为数据注入接收能力、任务执行能力、自学习能力、系统自我管理能力、任务自我管理和思考能力,其程度分为底层反应、中层程序和高层思考。对照上述能力给出可实施的5阶模型和人字架构。人字架构是以即插即用技术加自主控制技术来支持上层智能能力的模型。该模型基于航天器接口业务架构和欧洲空间局的包应用标准业务,采用管理信息库和电子数据单技术进行数据化设计。对应星上的智能能力等级讨论相适应的地面系统能力。人字架构具有层次化、业务模型化和自底向上归一化构建的特点,对上层智能技术的引入是开放的。     

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。     

GNSS多系统联合的探月飞行器轨道定位分析*

为适应深空探测的应用需求,全球卫星导航系统对深空飞行器定位的可行性问题备受关注。针对探月飞行器月球公转轨道上的GNSS定位问题,以高轨道飞行器GNSS定位的研究为基础,采用多系统联合定位的方法进行仿真。分析了载波功率与噪声功率密度比为15dB-Hz的弱信号捕获门限下,各系统联合定位时波束主瓣和旁瓣的可用性,同时对各系统联合情况下的精度因子值进行分析。仿真结果表明：当接收到的卫星天线辐射的主瓣和旁瓣信号均高于载噪比门限时,全球卫星导航系统的三系统或四系统的联合能满足实时定位条件;而旁瓣损耗不加以补偿时,接收信号载噪比低于门限并导致任意联合方式均无法完成定位。各系统联合的精度因子分析表明：单系统或双系统联合的几何精度因子变化剧烈,四系统联合相比三系统联合的几何精度因子下降16.93%;三系统联合定位方案中,美国全球定位系统、中国的北斗卫星导航定位系统与欧洲的伽利略卫星导航定位系统联合方案的几何精度因子值变化最平稳,为最佳选择。理论分析和仿真结果为探月飞行器定位技术研究和星载多系统接收机设计提供参考。     

废旧轮胎在新型柔性拦石墙结构中的应用与数值分析

废旧轮胎作为新型柔性拦石墙结构的重要组成部分,研究其组成材料及抗冲击性能具有重要意义。采用ANSYS/LS-DYNA软件,以子午线轮胎175/70R14为基础,建立了废旧轮胎和刚性拦石墙上添加废旧轮胎前后的有限元模型,分别考察了2种情况下刚性拦石墙所受落石冲击力的大小,研究了废旧轮胎各部分材料的耗能特点。数值分析表明:废旧轮胎吸能作用明显,能够有效地减缓落石对刚性拦石墙的冲击,并显著提高新型柔性拦石墙的防护能力。     

应急器材柔性采购定价建模与求解

由于当前应急器材储备依然存在“多储”或“少储”风险,为提高储备效益,以企业经济效益与军队采购成本为优化目标,提出了应急器材柔性采购策略。通过建立企业储备策略与军队采购定价最优化模型,求解得到了在不同战争爆发概率及器材现货市场价格区间等外部环境因素下的军队最佳柔性定价及对应的企业最优储备策略,并通过实例分析验证了得出的决策结论。结果表明,最优策略的实施将有利于军队与企业共担应急器材数量储备风险。     

空间引力波探测无拖曳技术现状与趋势

航天器无拖曳控制是实现引力波空间探测科学平台超静超稳运行的核心关键技术之一。目前,国内外各研究机构对航天器系统的动力学与控制进行了深入研究,并针对不同的探测频段需求提出了不同的探测任务。根据探测任务进行了航天器编队设计与控制的详细介绍和分析,对涉及的无拖曳与姿态控制、高精度惯性传感器与执行机构等原理和理论方法进行了深入的剖析。针对现已开展的空间引力波探测无拖曳航天器在轨飞行的演示验证整体情况进行详述和分析。在此基础上,提出后续开展相关研究中亟待解决的关键问题,指出未来无拖曳航天器系统动力学与控制的研究热点和趋势。     

基于MADM组合赋权的防空武器系统机动能力评估

针对防空武器系统机动能力评估问题不确定多属性决策的特点,提出一种基于MADM组合赋权的武器系统机动能力评估方法。构建了防空武器系统机动能力评估指标体系,给出了指标权重不相容情况下如何寻找并剔除疵点权重的方法。在此基础上,建立了一种基于区间估计解决武器系统机动能力评估问题的数学模型。最后通过实例分析验证,该方法评估结果准确,能有效减小误差,对指挥员科学决策具有一定的参考价值。     

Optimal control of noncollaborative servers in two‐stage tandem queueing systems

We consider two‐stage tandem queueing systems with dedicated servers in each station and a flexible server that is trained to serve both stations. We assume no arrivals, exponential service times, and linear holding costs for jobs present in the system. We study the optimal dynamic assignment of servers to jobs assuming a noncollaborative work discipline with idling and preemptions allowed. For larger holding costs in the first station, we show that (i) nonidling policies are optimal and (ii) if the flexible server is not faster than the dedicated servers, the optimal server allocation strategy has a threshold‐type structure. For all other cases, we provide numerical results that support the optimality of threshold‐type policies. Our numerical experiments also indicate that when the flexible server is faster than the dedicated server of the second station, the optimal policy may have counterintuitive properties, which is not the case when a collaborative service discipline is assumed. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 61: 435–446, 2014     

基于循环追踪算法的编队航天器交会控制

采用循环追踪算法解决编队航天器交会控制问题。建立并推导了线性循环追踪算法和非线性循环追踪算法数学模型,提出了绕飞平面采用循环追踪控制,绕飞平面法向采用比例微分进行振动抑制的编队交会控制律。基于脉冲推力方式,对绕飞平面分别采用线性和非线性循环追踪的三航天器编队交会控制问题进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的基于循环追踪的控制方式可满足编队航天器交会控制要求,航天器按顺时针运行轨迹交会于初始位置决定的参考中心,三航天器间相对距离、相对运动速度变化趋势基本一致,速度增量消耗较小,为航天器编队构形控制研究提供有益参考。     

基于MOEA/D的航天器隔振器多目标优化方法研究

由于存在各种高频内部扰动,高精度航天器通常需要进行隔振设计,而被动隔振装置被广泛采用。在被动隔振装置设计中,抑制共振响应峰和隔离中高频振动存在很强的冲突性,需要进行多目标优化设计。首先,建立了隔振系统的动力学模型,提出了以传递函数共振峰幅值和中高频衰减为目标函数的多目标优化模型;其次,提出了基于分解的多目标进化算法（MOEA/D）对单级和两级级隔振装置进行多目标优化的设计方法;最后,对某空间隔振装置进行了数值仿真,结果验证了本文算法的有效性。