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SGP4/SDP4模型用于空间碎片轨道预测的精度分析 被引量:47
1
作者 韩蕾 陈磊 周伯 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期65-71,共7页
为保证航天任务的顺利完成 ,必须采用一定的模型 ,对可能威胁目标轨道的空间碎片进行跟踪预测。文中首先给出标称轨道的计算模型 ;接着介绍两行轨道根数 (TLE)和考虑了简化常规 /深空扰动的近似解析解模型 (SGP4/SDP4) ,并提供TLE使用... 为保证航天任务的顺利完成 ,必须采用一定的模型 ,对可能威胁目标轨道的空间碎片进行跟踪预测。文中首先给出标称轨道的计算模型 ;接着介绍两行轨道根数 (TLE)和考虑了简化常规 /深空扰动的近似解析解模型 (SGP4/SDP4) ,并提供TLE使用的坐标系和惯性系之间的转换 ;然后以典型轨道为例 ,分析SGP4/SDP4与标称轨道的偏差。运算结果表明SGP4/SDP4运算速度快 ,满足一定精度 ,可以用于空间碎片的轨道预测和初步威胁评估。 展开更多
关键词 空间碎片 航天任务 轨道根数 威胁评估 精度分析 坐标系 扰动 SDP 近似解析解 运算速度
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低轨双星无源定位算法及定位精度分析 被引量:22
2
作者 张勇 盛卫东 +1 位作者 郭福成 周伯 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第2期188-192,共5页
针对空间电子侦察卫星对地面固定辐射源进行无源定位的问题,研究并提出了一种通过低轨双星联合利用到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)无源定位的解析计算方法。通过公式推导和替换,该算法将原本复杂的时差、频差定位方程组化简为简单... 针对空间电子侦察卫星对地面固定辐射源进行无源定位的问题,研究并提出了一种通过低轨双星联合利用到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)无源定位的解析计算方法。通过公式推导和替换,该算法将原本复杂的时差、频差定位方程组化简为简单的6次实系数多项式方程,极大地降低了原方程组的计算复杂度。文章还推导了目标的定位误差几何稀度(GDOP)与时差测量精度、频差测量精度的关系。仿真结果表明,当参数测量的精度很高时,该算法能够准确地对地面目标定位;对比GDOP与参数测量精度的关系还发现,测频误差对低轨双星定位误差的影响较大。 展开更多
关键词 卫星 无源定位 时差 频差
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基于UML的仿真系统分析 被引量:9
3
作者 陈磊 王海丽 周伯 《计算机仿真》 CSCD 2001年第3期28-31,共4页
在仿真过程中 ,真实系统通常被认为是一个离散 /连续混合系统 ,分布式仿真是这一类系统仿真实现的有效方法。在分布式仿真的具体实现过程中 ,系统分析是其中的关键步骤。文中以导弹攻防对抗仿真系统为例 ,对系统分析中的面向对象分析、... 在仿真过程中 ,真实系统通常被认为是一个离散 /连续混合系统 ,分布式仿真是这一类系统仿真实现的有效方法。在分布式仿真的具体实现过程中 ,系统分析是其中的关键步骤。文中以导弹攻防对抗仿真系统为例 ,对系统分析中的面向对象分析、分析工具的选择等问题进行了讨论。最后给出了具体的分析实例。 展开更多
关键词 面向对象分析 分布式仿真 UML 仿真系统 系统分析
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武器装备小子样综合试验设计与鉴定技术 被引量:16
4
作者 唐雪梅 周伯 李荣 《战术导弹技术》 北大核心 2007年第2期51-56,79,共7页
针对我国武器装备在其全寿命周期内经历的工作阶段多、各阶段技术状态各不相同但具有一定的继承性、而各阶段特别是全系统现场试验量较少的特点,分析了目前小子样试验方法存在的不足,提出了武器装备综合试验与鉴定的技术框架,重点介绍... 针对我国武器装备在其全寿命周期内经历的工作阶段多、各阶段技术状态各不相同但具有一定的继承性、而各阶段特别是全系统现场试验量较少的特点,分析了目前小子样试验方法存在的不足,提出了武器装备综合试验与鉴定的技术框架,重点介绍了支撑该技术框架的综合试验设计方法、小子样多状态试验数据融合处理方法以及战技指标综合评定方法的研究进展,指出了需要进一步研究和解决的问题. 展开更多
关键词 综合试验设计 综合试验鉴定 验前信息 数据融合
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基于扰动大气模型的乘波构型飞行器再入弹道仿真 被引量:13
5
作者 李健 侯中喜 +1 位作者 刘新建 周伯 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第14期3283-3285,3334,共4页
作者在半速度坐标系建立临近空间乘波构型再入飞行器质心动力学方程,将地球扰动大气模型应用于飞行器再入弹道分析,讨论了再入点运动参数和飞行器设计参数对标准弹道的影响,完成了不同大气模型对飞行器再入弹道射程、高度、过载、热流... 作者在半速度坐标系建立临近空间乘波构型再入飞行器质心动力学方程,将地球扰动大气模型应用于飞行器再入弹道分析,讨论了再入点运动参数和飞行器设计参数对标准弹道的影响,完成了不同大气模型对飞行器再入弹道射程、高度、过载、热流特性影响的对比分析。仿真结果表明:大气模型的变化对临近空间乘波构型飞行器再入弹道终点高度、最大过载、最大热流、总吸热量等参数影响明显,飞行器总体、结构、热防护、导航、制导与控制等系统设计必须考虑大气参数变化的影响。 展开更多
关键词 临近空间 乘波构型飞行器 高超声速 扰动大气模型 再入弹道仿真
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关于卫星网整网自主定轨方法的探讨 被引量:11
6
作者 闫野 周伯 任萱 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期80-83,共4页
随着在轨卫星数量的不断增多 ,卫星网的自主定轨已经成为迫切需要。本文重点阐述如何利用星间相对测量 (相对距离测量和相对速度测量 )技术 ,将卫星精密轨道确定方法和大地测量中的整网平差方法相结合 ,来实现卫星网的自主定轨。仿真结... 随着在轨卫星数量的不断增多 ,卫星网的自主定轨已经成为迫切需要。本文重点阐述如何利用星间相对测量 (相对距离测量和相对速度测量 )技术 ,将卫星精密轨道确定方法和大地测量中的整网平差方法相结合 ,来实现卫星网的自主定轨。仿真结果表明 ,这一方法是切实有效的。 展开更多
关键词 卫星网 星间相对测量 自主定轨 整网平差方法
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大气层外拦截器末段轨控发动机开关控制律 被引量:9
7
作者 刘世勇 吴瑞林 周伯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B10期106-109,共4页
针对处于末段飞行的大气层外拦截器设计了轨控发动机开关控制律。拦截器在飞行过程中轨控推力以持续定常方式或小脉冲方式施加在垂直视线的方向,目标具有一定的机动能力。首先分析了拦截器轨控推力作用下视线转率的变化规律,在此基础上... 针对处于末段飞行的大气层外拦截器设计了轨控发动机开关控制律。拦截器在飞行过程中轨控推力以持续定常方式或小脉冲方式施加在垂直视线的方向,目标具有一定的机动能力。首先分析了拦截器轨控推力作用下视线转率的变化规律,在此基础上,根据脱靶量的要求设计了拦截器轨控发动机开关控制律,其中考虑了目标机动、瞄准点切换以及小脉冲工作方式对视线转率的影响。仿真表明了该控制律理论上的可行性。 展开更多
关键词 大气层外拦截器 末段飞行 视线转率
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大气层外拦截弹中段制导研究 被引量:10
8
作者 刘世勇 吴瑞林 周伯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期156-163,共8页
大气层外拦截弹中制导的终端约束是拦截弹处于零控拦截流形上。针对目标与拦截弹引力加速度差的几种简化模型,推导了相应的零控拦截流形表达式,并进行了定量的精度分析。在此基础上,针对耗尽关机的固体燃料发动机,设计了基于剩余速度增... 大气层外拦截弹中制导的终端约束是拦截弹处于零控拦截流形上。针对目标与拦截弹引力加速度差的几种简化模型,推导了相应的零控拦截流形表达式,并进行了定量的精度分析。在此基础上,针对耗尽关机的固体燃料发动机,设计了基于剩余速度增量的制导律。通过构造虚拟剩余速度增量映射避免了剩余速度增量带来的计算奇异,并提高了制导精度对装药燃速偏差的鲁棒性。仿真表明,采用该制导律推力方向平稳,制导精度与相应的零控拦截流形精度相当且鲁棒性好。 展开更多
关键词 大气层外拦截弹 零控拦截流形 耗尽关机 中段制导
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基于微分对策的弹道导弹机动突防研究 被引量:10
9
作者 孙守明 汤国建 周伯 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期65-68,共4页
以导弹的攻防对抗为背景,基于微分对策理论对弹道导弹中段的机动突防制导律进行了研究,推导获得了双方制导律的最优解。结果表明,在弹道导弹的有限可用过载条件下,适当适时机动可以使动能拦截器产生一定终端脱靶量从而实现有效突防。
关键词 弹道导弹 动能拦截器 突防 微分对策
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弹道导弹显式制导的分析与研究 被引量:9
10
作者 陈磊 王海丽 +1 位作者 周伯 任萱 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期44-50,共7页
弹道导弹的制导方法是影响弹道导弹命中精度的关键因素 ,本文对此进行了深入研究。文章首先分析了影响制导精度和速度的原因。在此基础上 ,提出了一种基于神经网络的显式制导方法 ,这种方法利用神经网络进行弹道约束函数的解算 ,利用微... 弹道导弹的制导方法是影响弹道导弹命中精度的关键因素 ,本文对此进行了深入研究。文章首先分析了影响制导精度和速度的原因。在此基础上 ,提出了一种基于神经网络的显式制导方法 ,这种方法利用神经网络进行弹道约束函数的解算 ,利用微分控制算法进行控制量求解 ,具有较好的应用价值。文中算例验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 显式制导 神经网络 微分控制 弹道导弹
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导弹攻防对抗仿真的时空一致性研究 被引量:5
11
作者 陈磊 王海丽 +1 位作者 周伯 姚新宇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第5期634-636,共3页
时空一致性是分布式仿真的一个关键问题,它对导弹攻防对抗仿真的影响很大。本文主要从实体仿真实现的角度,对导弹攻防对抗仿真中的时空一致性问题进行了研究。文中对实体输入输出的时空基准,信息产生、交互及处理的时空一致性均进行... 时空一致性是分布式仿真的一个关键问题,它对导弹攻防对抗仿真的影响很大。本文主要从实体仿真实现的角度,对导弹攻防对抗仿真中的时空一致性问题进行了研究。文中对实体输入输出的时空基准,信息产生、交互及处理的时空一致性均进行了探讨,提出了切实可行的解决办法。 展开更多
关键词 反导导弹 攻防对抗 分布式仿真 时空一致性
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单目条件下利用成像关系估计弹道导弹射向 被引量:8
12
作者 樊士伟 王树文 +1 位作者 周伯 张天序 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期9-11,共3页
提出了一种在单目(单卫星相机)条件下由序列图像估计弹道导弹射向的方法.根据相机成像的物像空间几何关系建立静止轨道卫星相机成像模型,估算弹道导弹轨迹在像面上的多个映射点所对应的空间点位置,根据导弹轨迹在成像面上映射的多点位... 提出了一种在单目(单卫星相机)条件下由序列图像估计弹道导弹射向的方法.根据相机成像的物像空间几何关系建立静止轨道卫星相机成像模型,估算弹道导弹轨迹在像面上的多个映射点所对应的空间点位置,根据导弹轨迹在成像面上映射的多点位置和空间中不重合的三点可以唯一确定一个平面的原理估计弹道导弹射向.本方法主要优点是不需要导弹轨迹先验模板,所需附加知识较少,可以用较小运算量获得满足一定精度的射向估计.实验结果表明,在发射点处于中低纬度时,估计误差小于5°,本方法可以较好地估计导弹飞行方向. 展开更多
关键词 导弹射向估计 相机成像关系 成像模型 轨迹映射 轨迹平面重合
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基于LQR/SMVS的鲁棒最优制导律研究 被引量:6
13
作者 沈明辉 陈磊 +1 位作者 吴瑞林 周伯 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第1期49-51,56,共4页
针对导弹在拦截机动目标的特点,以最优控制中的线性二次调节(LQR)和滑模变结构(SMVS)为理论基础,推导出一鲁棒最优制导律。它综合了LQR和SMVS的优点,不仅脱靶量和消耗能量小,而且对目标机动等干扰不敏感,具有鲁棒性。仿真结果表明,所得... 针对导弹在拦截机动目标的特点,以最优控制中的线性二次调节(LQR)和滑模变结构(SMVS)为理论基础,推导出一鲁棒最优制导律。它综合了LQR和SMVS的优点,不仅脱靶量和消耗能量小,而且对目标机动等干扰不敏感,具有鲁棒性。仿真结果表明,所得制导律具有良好的性能,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 制导律 最优控制 滑模变结构 鲁棒性
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空间碎片环境与碰撞预警仿真系统设计 被引量:4
14
作者 马志昊 陈磊 周伯 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期298-303,共6页
在轨编目航天器数目已超过了9000,为了保证航天任务的顺利完成,必须对可能威胁到任务轨道的空间目标进行分析.文章首先对两行轨道根数和SGP4/SDP4轨道预报模型进行了分析,在此基础上建立了空间目标数据库及空间碎片环境与碰撞预警仿真... 在轨编目航天器数目已超过了9000,为了保证航天任务的顺利完成,必须对可能威胁到任务轨道的空间目标进行分析.文章首先对两行轨道根数和SGP4/SDP4轨道预报模型进行了分析,在此基础上建立了空间目标数据库及空间碎片环境与碰撞预警仿真和数据可视化系统. 展开更多
关键词 空间环境 数据库 碰撞预警 可视化 SGP4/SDP4
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浅谈本科生公共选修课的教学 被引量:7
15
作者 郑伟 鄢小清 周伯 《高等教育研究学报》 2003年第1期36-37,共2页
本文以本科生天文学基础的教学为例,结合教学中的体会,从教学内容、教学手段、教学方法等几个方面对本科生公共选修课的教学进行了讨论,并提出自己的看法。
关键词 本科生 公共选修课 教学内容 教学方法 高校 天文学
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大气层内动能拦截器的脱靶量分析 被引量:5
16
作者 沈明辉 陈磊 +1 位作者 吴瑞林 周伯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期49-52,共4页
动能拦截器以直接碰撞的方式攻击目标,与传统导弹相比,其零脱靶需求对导弹提出了更为严格的要求。从分析影响脱靶量的各因素入手,应用理论推导和数字仿真的方法,分析了要实现零脱靶量拦截,导弹各系统需满足的一些条件。所得结论具有一... 动能拦截器以直接碰撞的方式攻击目标,与传统导弹相比,其零脱靶需求对导弹提出了更为严格的要求。从分析影响脱靶量的各因素入手,应用理论推导和数字仿真的方法,分析了要实现零脱靶量拦截,导弹各系统需满足的一些条件。所得结论具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 动能拦截器 脱靶量 控制延迟 拦截点切换
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大气层内动能拦截弹脉冲矢量发动机点火控制算法研究 被引量:4
17
作者 沈明辉 陈磊 +1 位作者 吴瑞林 周伯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期278-281,286,共5页
基于脉冲矢量发动机的工作特点,提出了在飞行末端分段设计跟踪过程控制力的方法,其中过渡段利用最优控制以使所消耗的发动机数量最小,并引入神经网络以保证工作的实时性。在飞行初段,提出用直接力来对弹道进行调姿以减小中制导段需用过... 基于脉冲矢量发动机的工作特点,提出了在飞行末端分段设计跟踪过程控制力的方法,其中过渡段利用最优控制以使所消耗的发动机数量最小,并引入神经网络以保证工作的实时性。在飞行初段,提出用直接力来对弹道进行调姿以减小中制导段需用过载的方案,并利用最优控制的方法设计了直接力作用方案。点火控制算法基于极坐标的形式,该法可充分利用脉冲矢量发动机,且可灵活控制直接力的指向。仿真表明,所提方法可以最小的代价跟踪上外界输入,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 动能拦截弹 直接力控制 脉冲矢量发动机 点火控制算法 神经网络
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大气层内动能拦截弹的变增益鲁棒姿控系统设计研究 被引量:5
18
作者 沈明辉 陈磊 +1 位作者 吴瑞林 周伯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期562-565,588,共5页
当调度参数快速变化时,基于传统方法设计的系统可能会变得不稳定。针对这个原理缺陷,应用变增益鲁棒控制理论设计参数较快变化的动能拦截弹。首先建立了导弹动力学模型,然后介绍并推证了基于状态反馈的二次H∞性能稳定定理,为了保证闭... 当调度参数快速变化时,基于传统方法设计的系统可能会变得不稳定。针对这个原理缺陷,应用变增益鲁棒控制理论设计参数较快变化的动能拦截弹。首先建立了导弹动力学模型,然后介绍并推证了基于状态反馈的二次H∞性能稳定定理,为了保证闭环系统具有满意的动态性能,引入了闭环极点区域配置技术,最后的仿真表明,该方法具有良好的跟踪切换能力,预期的动态响应能力并可保证系统全局稳定。 展开更多
关键词 动能拦截弹 变增益鲁棒控制 线性矩阵不等式 极点区域配置
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基于Matlab的弹道导弹姿态控制系统设计与仿真软件研究 被引量:3
19
作者 姚红 闫野 周伯 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期2514-2516,共3页
以某型弹道导弹为背景,结合具体工程需求,利用Matlab控制系统工具箱设计姿态控制系统、并构建不同任务阶段相应的Simulink仿真模型,进行了姿态控制系统设计与仿真软件的开发。所设计的姿态控制系统设计与仿真软件具有功能丰富、使用灵... 以某型弹道导弹为背景,结合具体工程需求,利用Matlab控制系统工具箱设计姿态控制系统、并构建不同任务阶段相应的Simulink仿真模型,进行了姿态控制系统设计与仿真软件的开发。所设计的姿态控制系统设计与仿真软件具有功能丰富、使用灵活、易于扩展等特点,使用软件设计所得的控制系统优良,六自由度全量仿真结果准确,这充分说明了软件的可行性以及可靠性。 展开更多
关键词 弹道导弹 姿态控制 六自由度仿真 MATLAB 软件设计
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大气层外拦截弹基于方位测量的被动测距 被引量:5
20
作者 刘世勇 吴瑞林 周伯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期307-313,共7页
针对测量信息为视线角或视线转率的大气层外拦截弹研究了被动测距问题。依据可观性本质构造了相对距离的可观性指标,推导了可观性指标的解析表达式,在此基础上分析了影响相对距离可观性的因素,并进行了仿真验证。研究表明:接近速度越小... 针对测量信息为视线角或视线转率的大气层外拦截弹研究了被动测距问题。依据可观性本质构造了相对距离的可观性指标,推导了可观性指标的解析表达式,在此基础上分析了影响相对距离可观性的因素,并进行了仿真验证。研究表明:接近速度越小,可观性越好;较大的轨控加速度有利于提高可观性;令正负向轨控发动机交替开启,使视线转率在零值附近振荡有利于测距误差收敛,但以视线角为测量信息时,视线转率振荡范围不宜过小。 展开更多
关键词 大气层外拦截弹 被动测距 可观性
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