大椭圆轨道航天器四面体编队运动分析与设计

若干正处于计划或实施中的空间物理测量任务较多采用运行于大椭圆轨道上的四面体航天器编队协同完成任务轨道段内地球磁层结构和动力学现象的分布式测量与分析。采用基于轨道根数的相对运动模型,分析了参考轨道根数对四面体性能指标——质量因子和平均边长的影响;假设某一航天器运行于参考轨道,提出了以其他三个航天器的15个相对轨道根数为设计变量,目标函数兼顾质量因子和平均边长的四面体优化设计方案,并将其应用于第一阶段MMS任务的四面体构形设计中。仿真结果表明,在不考虑摄动和控制的前提下,通过优化可以得到任务轨道段内四面体性能保持较优的轨道设计方案。     

时域磁场积分方程迭代求解

利用时间步进算法(MOT)求解时域电场积分方程解决导体目标瞬态散射问题时,其计算结果不稳定,会发生后期震荡现象。通过对时域磁场积分方程显式和隐式方案的分析,推导出一种隐式的迭代方案,它不但易于实现,而且数值结果表明这种时域磁场积分方程MOT迭代方案比时域电场积分方程MOT具有更好的稳定性,延缓了后期震荡效应。     

基于安全方程的智能前照灯控制系统设计

针对目前智能前照灯系统控制中,安全因素与舒适因素不能同时兼顾的问题,提出构建安全方程的思想。基于车祸累计损伤与车速的关系建立安全方程,在建模过程中引入安全方程科学划分安全性与舒适度的分配关系,实现双因素下更具智能化的前照灯转角控制。在理论设计的基础上以STM32为核心搭建了智能前照灯控制系统,模拟实际车辆行驶过程,实现基于安全方程的车辆前照灯转角控制,实验结果表明理论转角与实际转角的误差在允许范围内,控制系统的设计对车灯智能化发展具有现实意义。     

J2摄动下卫星编队重构的多脉冲轨迹优化

针对考虑J_2摄动的椭圆参考轨道的编队重构问题,以消耗燃料最少为目标函数,基于高斯变分方程研究编队重构的多脉冲轨迹优化方法。推导考虑J_2摄动和轨道面内外耦合的轨道要素偏差线性动力学方程,采用遗传算法和序列二次规划结合的混合算法对总的速度增量进行优化。数值仿真表明该混合算法有效,可以高效地得到可行解。由于考虑了J_2摄动和椭圆参考轨道,该算法对航天任务中的轨迹优化具有一定的参考意义。     

火力和机动对作战毁伤的影响

火力和机动的密切结合才能产生强大的战斗力,对信息化条件下的现代战争进行建模和仿真分析,就必须考虑这两个要素。针对传统Lanchester方程不能描述火力和机动因素的限制,采用了基于Agent的作战模拟系统——EINSTein系统,探讨了火力和机动因素对作战毁伤的影响。     

惯性弹体运动预测建模

基于弹道方程的理论建立了来袭惯性弹体的运动预测模型和识别模型,一方面为防空作战从战术前沿拓展到中程以上拦截提供模型基础,另一方面为前沿防空中拦截榴弹、火箭弹类小型目标提供出精度更高的预测模型。最后,研究中成功给出了弹体运动状态预测及识别的计算结果,并得到了真实射表的验证。模型普遍适用于所有来袭惯性弹体的运动。     

航天器交会中的多圈Lambert问题研究

针对大椭圆轨道追踪器固定时间直接碰撞交会问题,介绍了一种快速确定多圈Lambert问题最优解的新方法。研究了多圈Lambert转移解,分析了转移时间与转移轨道参数的关系;研究了无时间约束最优直接碰撞交会及其必要条件。仿真表明:最优解快速确定方法有效、可行,并可提高计算效率。     

无人侦察机的航迹重规划

用图像质量方程预测各个侦察目标的图像质量,以所有目标图像质量的加权之和最大和总路径长度最小为目标,在传感器观察范围、飞机机动和对目标图像质量要求以及威胁等多个约束条件下进行多目标寻优确定侦察航迹点,得到Pareto最优路径集。以目标总图像质量、总路径长度和路径总威胁为评价因素,专家系统综合当前机上资源、目标特性和威胁等级给出评价因素加权,用模糊选优方法通在Pareto最优路径集中选择加权意义下的唯一最优路径。     

雷达告警无源测距方法研究

雷达告警的一个局限性在于不能测距,提出了三种无源测距方法,雷达侦察方程测距,功率测量法,多天线相位测距,分别给出了三种方法的理论分析,并对各种距离影响因素做出了相应的误差分析,最后提出了一些提高测距精度的看法。     

螺旋桨缠绕物切割装置对螺旋桨水动力性能影响

将螺旋桨缠绕物切割装置与螺旋桨作为组合推进器,并运用基于RANS方程的多参考系模型计算了加装切割装置对螺旋桨水动力性能的影响。计算结果表明,加装的切割装置对螺旋桨的敞水性能影响较小,在±2%左右;切割装置对螺旋桨叶面压力的影响在半径较小的叶切面上比半径较大的叶切面上明显;各叶切面上导边受到的影响最大。从总体上看,增加切割装置不足以对螺旋桨的空泡性能和噪声性能造成明显的影响。