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。     

步兵三角队形作战能力的评估

结合步兵战斗队形——三角队形的实际作战特点,考虑战斗中可能出现的具体情况,提出相关假设,并依据此假设分别建立了枪械的命中概率模型和命中有防护目标、无防护目标后的毁伤模型。具体地分析了敌我双方进行三次有效交火(存在死伤)后的队形变化情况,最终得出该步兵战斗队形的完成目标任务的概率,并以此概率值评估该三角队形的作战能力。     

论单个军人队列动作的分类施训

单个军人队列动作是最基本的军事技能。依据《队列条令》,结合武警部队任务特点,从单个军人队列动作的运用实际出发,组训时分类施训,对提高武警部队的队列训练质量,必将起到巨大地推进作用。     

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。     

航母编队远程防空作战中预警机巡逻区域大小设置

提供了一种航母编队远程防空作战中预警机巡逻区域大小配置的优化方法。通过对航母编队防空区域划分,提出了大小配置的基本要求。以预警机平飞长度、转弯半径和巡逻速度为因素,以目标发现概率、覆盖率和目标发现距离作为评价指标对试验结果进行直观分析,得到对评价指标影响最显著的因素为平飞长度,进而采用正交设计、变步长搜索迭代的方法得到巡逻空域大小的最优布置方案。     

基于信息态势共享的编队反导目标分配方案优化

在编队目标信息态势实现共享的条件下,可实现网络化防空反导作战的常规作战样式,对目标进行集中统一分配,如何形成最优化分配方案,是防空反导作战指挥决策中的关键。在给定目标来袭态势下,根据编队目标分配原则,可形成多种目标分配初始方案,先后采用了基于负载平衡和基于任务有利度方法,对目标分配方案进行优化。优化所得方案有利度的均方根最大,目标来袭密度的均方根最小,可作为下一步编队组织使用火力通道的依据。     

不确定条件下编队协同作战空中目标威胁评估

针对决策环境的不确定性,对不确定条件下舰艇编队协同作战的空中目标威胁评估过程进行了深入研究;在此基础上,根据舰艇编队协同决策的特点,综合运用风险型多属性决策理论,建立了满足不同决策层的舰艇目标威胁评估模型和编队目标威胁评估模型,从而提出了不确定条件下编队协同作战的空中目标威胁评估方法。最后,通过实例说明了所提方法的有效性。     

潜艇攻击多目标条件下的占位机动研究

对潜艇攻击多个目标条件下射击阵位选择及占领射击阵位机动的有关问题进行了探讨。指出了多目标战场态势及攻击模式对占位机动的影响。将多目标战场态势分为编队多目标和一般多目标两种情况,将多目标攻击分为同时攻击和连续攻击两种模式,分别研究了射击阵位选择的基本原则以及潜艇占领射击阵位的机动策略。     

基于改进LQR的近地轨道编队卫星鲁棒控制*

为了解决编队卫星在近地空间复杂力学环境,特别是地球非球形摄动作用下构型易发散的问题,给出了一种基于改进线性二次型调节器(LQR)的鲁棒的编队卫星构型控制方法。该方法先估计近地空间编队卫星构型设计时由未建模摄动力引起的误差最大有界范围,再利用误差最大有界范围的二范数改进经典的LQR方法,提高经典LQR控制器在控制编队卫星构型时的鲁棒性。为了评价改进方法的有效性,还给出了一种鲁棒性强弱的量化评判标准。仿真结果表明,改进的方法可以大大提高经典LQR方法的鲁棒性,增强编队卫星控制方法对各种不确定项的抵御能力。