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考虑自动驾驶仪动特性的终端角度约束滑模导引律 被引量：43
1
作者 孙胜 张华明 周荻 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期69-78,共10页
探讨了拦截机动目标情况下的攻击角度约束导引律设计问题。首先假设自动驾驶仪为理想环节,推导了一种滑模导引律,证明了该导引律的有限时间收敛特性。然后通过非线性反步设计法把上述导引律推广到考虑导弹自动驾驶仪动态延迟的情形上,... 探讨了拦截机动目标情况下的攻击角度约束导引律设计问题。首先假设自动驾驶仪为理想环节,推导了一种滑模导引律,证明了该导引律的有限时间收敛特性。然后通过非线性反步设计法把上述导引律推广到考虑导弹自动驾驶仪动态延迟的情形上,仿真结果表明,导弹自动驾驶仪为实际跟踪环节,目标做大机动逃逸时该制导方法仍具有良好的制导性能。 展开更多
关键词 导引律 攻击角度 自动驾驶仪 滑动模态控制 反步控制
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含扩张状态观测器的高超声速飞行器动态面姿态控制 被引量：37
2
作者 刘晓东 黄万伟 禹春梅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期916-922,共7页
针对高超声速飞行器复杂非线性、高不确定性和强通道耦合等特点,提出了一种飞行器姿态控制的非线性设计方法。根据高超声速飞行器无动力飞行的姿态运动方程组,给出一个可面向姿态控制的非线性设计模型。针对一类非线性系统,提出了一种... 针对高超声速飞行器复杂非线性、高不确定性和强通道耦合等特点,提出了一种飞行器姿态控制的非线性设计方法。根据高超声速飞行器无动力飞行的姿态运动方程组,给出一个可面向姿态控制的非线性设计模型。针对一类非线性系统,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的动态逆设计方法,并通过动态面控制理论,将其应用于高超声速飞行器的三通道姿态控制中。仿真结果表明,相比基于传统动态逆的动态面控制方案,本文所提出的控制方案可以保证飞行器快速、精确地跟踪角位置指令,并且具备针对系统不确定性的强鲁棒性能。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 姿态控制 动态逆控制 动态面控制 扩张状态观测器(ESO)
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长征运载火箭制导方法 被引量：35
3
作者 吕新广 宋征宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期895-902,共8页
对长征系列运载火箭制导方法的发展和当前最新研究成果进行了综述。为满足轨道控制需求,制导方法起步于外干扰补偿制导,历经隐式和显式的摄动制导,逐步过渡到目前的闭环最优制导,并且发展出多个分支。传统迭代制导通过预测最佳入轨点、... 对长征系列运载火箭制导方法的发展和当前最新研究成果进行了综述。为满足轨道控制需求,制导方法起步于外干扰补偿制导,历经隐式和显式的摄动制导,逐步过渡到目前的闭环最优制导,并且发展出多个分支。传统迭代制导通过预测最佳入轨点、实时修正剩余飞行时间以及在线轨迹规划等技术,实现了高精度入轨控制;轨道预测修正迭代制导则通过跨飞行段取消位置与速度约束,并补偿对轨道的影响,实现了大推力直接入轨火箭的高精度控制;二次曲线直接制导通过改变程序角形式,增加控制维数,满足了终端姿态约束要求。最后结合我国未来重型运载火箭的任务特点,提出了在不同任务场景下采用统一的制导方法的设想,并以凸优化和联立法作为实现手段讨论了未来的研究重点。 展开更多
关键词 运载火箭 制导方法 摄动制导 迭代制导 闭环最优制导
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有人机/无人机混合编队协同作战研究综述与展望 被引量：34
4
作者 李文 陈建 《航天控制》 CSCD 北大核心 2017年第3期90-96,共7页
有人机与无人机混合编队协同作战是未来空战的重要形式。有人机是中央指挥,而无人机直接接受有人机的指挥和控制,并进行战场态势感知、目标打击等。有人机和无人机可以看成空间上分离而逻辑上一体的巨型虚拟战机,二者优势互补,充分发挥... 有人机与无人机混合编队协同作战是未来空战的重要形式。有人机是中央指挥,而无人机直接接受有人机的指挥和控制,并进行战场态势感知、目标打击等。有人机和无人机可以看成空间上分离而逻辑上一体的巨型虚拟战机,二者优势互补,充分发挥最大综合效能,既提高了有人机的生存能力又延伸了无人机的探测距离范围和攻击距离。本文首先简述了有人机/无人机混合编队协同作战的发展历程,然后重点归纳了协同作战的关键技术原理和国内外研究成果,包括协同态势感知与评估技术、协同任务分配技术、协同航路规划技术、编队飞行与跟踪控制技术,并给出了一个在典型作战任务设定下的协同作战流程。最后对该领域的研究发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 有人机/无人机 混合编队 协同作战 制导控制
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复杂海地背景下的舰船目标检测 被引量：33
5
作者 肖利平 曹炬 高晓颖 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期6-10,共5页
提出一种新的基于纹理特征相似度的图像区域分割方法——迭代合并-扩张法。通过对各区域直方图的相似性比较,来确定不同区域纹理特征的相似性,把纹理特征相似性权值作为区域一致性度量,迭代合并相似区域完成图像的初始分割,再通过区域... 提出一种新的基于纹理特征相似度的图像区域分割方法——迭代合并-扩张法。通过对各区域直方图的相似性比较,来确定不同区域纹理特征的相似性,把纹理特征相似性权值作为区域一致性度量,迭代合并相似区域完成图像的初始分割,再通过区域扩张来解决小区域纹理特征的不稳定性问题,完成图像中水域与陆地的精确分割。最后利用形态学对比度法在水域中进行目标检测。试验结果表明,此方法能很好地实现复杂海地背景下的舰船目标检测。 展开更多
关键词 舰船目标检测 水域分割 迭代合并-扩张法 纹理相似性
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高超声速飞行器时间协同再入制导 被引量：33
6
作者 方科 张庆振 +2 位作者 倪昆 程林 黄云涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期197-212,共16页
从饱和打击任务需求出发,针对多高超声速飞行器时间协同再入制导问题进行研究,提出时间可控再入制导律和协同再入制导架构,在改善现有制导律实时性、在线约束管理等性能的基础上,重点解决再入飞行时间不可知、不可控问题,最终实现时间... 从饱和打击任务需求出发,针对多高超声速飞行器时间协同再入制导问题进行研究,提出时间可控再入制导律和协同再入制导架构,在改善现有制导律实时性、在线约束管理等性能的基础上,重点解决再入飞行时间不可知、不可控问题,最终实现时间协同再入飞行。协同再入制导结构分为两层,其中底层提出了基于神经网络的时间可控再入制导律,以实现再入飞行时间的可知性与可控性为目标;上层根据不同再入阶段特点设计相应的协调函数,生成时间协调信息。该结构适用于集中式或分布式的通讯结构,同时上层协调策略可以根据任务需要进行有针对性的设计与拓展。最后,通过仿真验证了时间可控再入制导律对时间的可控性和协同再入制导结构的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 再入制导 预测校正制导 协同制导 协调时间
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系统仿真的过去、现在和未来 被引量：12
7
作者 徐庚保 《计算机仿真》 CSCD 1998年第3期2-4,共3页
系统仿真的过去、现在和未来徐庚保（北京航天自动控制研究所，１００８５４）中国计算机用户协会仿真机分会（当时叫仿真机协会）于１９８３年７月１日成立，至今已十五周年，今天来自全国各地的仿真界朋友们再次欢聚在一起，庆贺仿真... 系统仿真的过去、现在和未来徐庚保（北京航天自动控制研究所，１００８５４）中国计算机用户协会仿真机分会（当时叫仿真机协会）于１９８３年７月１日成立，至今已十五周年，今天来自全国各地的仿真界朋友们再次欢聚在一起，庆贺仿真机分会成立十五周年！十五年来，仿真... 展开更多
关键词 系统仿真 面向对象 建模
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新一代运载火箭电气系统体系架构的研究 被引量：32
8
作者 宋征宇 《载人航天》 CSCD 2016年第3期317-322,共6页
对国内外运载火箭电气系统的现状进行了回顾,简要介绍了长征运载火箭电气系统近年来的发展,重点介绍了国外主流运载火箭的导航系统、总线体制以及冗余设计方案。随后分析了美欧新一代运载火箭在电气系统设计方案上的主要特点,重点对中... 对国内外运载火箭电气系统的现状进行了回顾,简要介绍了长征运载火箭电气系统近年来的发展,重点介绍了国外主流运载火箭的导航系统、总线体制以及冗余设计方案。随后分析了美欧新一代运载火箭在电气系统设计方案上的主要特点,重点对中国新一代中型运载火箭从总线体制、冗余体制、分布式控制、IMA设计等方面进行了讨论,这些方面可以看作这一时期火箭电气系统的主要特征;并且对比了中型运载火箭与Ares/SLS火箭在这些方面的区别。最后对我国未来重型运载火箭电气系统的发展提出了参考建议。 展开更多
关键词 电气系统 冗余设计 总线技术 IMA 运载火箭
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长征运载火箭飞行控制技术的发展 被引量：32
9
作者 宋征宇 潘豪 +1 位作者 王聪 巩庆海 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期868-879,共12页
介绍了新一代长征运载火箭(LMLVs)的型谱,并从四个方面对运载火箭控制系统的发展进行了综述。制导技术从开环制导发展到迭代制导,并针对大推力直接入轨和终端姿态约束要求,进一步发展了迭代制导算法,入轨精度大幅提升;姿态控制仍以PID... 介绍了新一代长征运载火箭(LMLVs)的型谱,并从四个方面对运载火箭控制系统的发展进行了综述。制导技术从开环制导发展到迭代制导,并针对大推力直接入轨和终端姿态约束要求,进一步发展了迭代制导算法,入轨精度大幅提升;姿态控制仍以PID技术为基础,采用空间模态和等效摆角的建模方法解决助推飞行段多个舱段发动机联合摇摆问题,结合自抗扰技术(ARDC)进行主动减载控制;自载人航天工程起开展系统性的可靠性设计研究,逐渐形成了以设备冗余、算法容错和系统在线重构等为特点的技术体系,促进了长征火箭控制系统可靠性的整体提升;电子系统从分立的集中式体系架构,发展为集成化的分布式数字控制系统。针对当前飞行控制技术的研究热点,本文最后总结了长征运载火箭在这方面的最新实践与发展趋势。 展开更多
关键词 运载火箭 制导与控制 可靠性设计 综合电子
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基于双隐含层BP算法的激光主动成像识别系统 被引量：31
10
作者 王灿进 孙涛 +5 位作者 石宁宁 王锐 王挺峰 王卫兵 郭劲 陈娟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1639-1647,共9页
在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一个激光主动成像识别系统实验平台,用于研究激光主动成像后的目标识别。介绍了实验平台的工作原理,基于Hu矩特征的双隐含层BP神经网络算法以及实验处理流程和实验结果。特征量由... 在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一个激光主动成像识别系统实验平台,用于研究激光主动成像后的目标识别。介绍了实验平台的工作原理,基于Hu矩特征的双隐含层BP神经网络算法以及实验处理流程和实验结果。特征量由7个不变Hu矩构成,通过240张原始目标样本库对由136个权值系数构成的双隐含层BP神经网络算法进行了训练。利用训练好的双隐含层BP算法对黑夜条件下远处的运动目标--43式冲锋模具枪进行了实验研究,成功获得了清晰的红外激光主动成像效果。实验显示对450m处2 740帧和550m处2 420帧激光主动成像图像的统计识别率达到了68.87%和72.11%,其中旋转变换下的统计识别率可达80.05%和84%,好于仿射变换的识别效果。 展开更多
关键词 激光主动成像 图像识别系统 Hu矩特征量 双隐含层BP算法 目标识别率
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运载火箭上升段推力下降故障的自主轨迹规划方法 被引量：30
11
作者 宋征宇 王聪 巩庆海 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第11期1472-1487,共16页
本文针对运载火箭上升段飞行中的推力下降故障,研究在线自主救援的策略和算法.在故障时刻采用迭代制导和数值积分的方法进行运载能力的估计,当判断目标轨道不可达但仍能达到最低可接受的安全轨道时,自主寻找最优救援轨道.首先通过地心... 本文针对运载火箭上升段飞行中的推力下降故障,研究在线自主救援的策略和算法.在故障时刻采用迭代制导和数值积分的方法进行运载能力的估计,当判断目标轨道不可达但仍能达到最低可接受的安全轨道时,自主寻找最优救援轨道.首先通过地心角估计,轨道坐标系转换以及凸优化方法,计算在故障时刻轨道面内和地心角约束下的最高圆轨道;随后以该问题的解为初值,利用自适应配点法求解不含上述约束的最优圆轨道;最后根据该圆轨道的高度与目标轨道近地点高度的对比来决策是否需要继续调整其他轨道根数偏差.该方法优先保障轨道高度,并能根据最优性权重优化最接近目标轨道的救援轨道;充分发挥了地心角预估可以简化终端约束条件,凸优化算法收敛性好,自适应配点法在合理初值条件下计算效率高的优势.仿真表明,本文提出的救援策略和算法的适应性、收敛性和实时性能够满足在线应用需求. 展开更多
关键词 运载火箭 自主救援 迭代制导 凸优化 自适应配点法
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一种基于小波和人工神经网络的故障检测与诊断方法 被引量：12
12
作者 胡昌华 张军波 李学锋 《航天控制》 CSCD 北大核心 2000年第2期64-71,共8页
提出了一种基于小波和人工神经网络的故障检测与诊断的方法 ,该方法利用小波包分解的精确细分的特点 ,分别对正常系统和故障系统的采样信号进行精确特征提取 ,并构造一系列基于信号能量且具有表征系统状态能力的特征向量 ,然后利用人工... 提出了一种基于小波和人工神经网络的故障检测与诊断的方法 ,该方法利用小波包分解的精确细分的特点 ,分别对正常系统和故障系统的采样信号进行精确特征提取 ,并构造一系列基于信号能量且具有表征系统状态能力的特征向量 ,然后利用人工神经网络分类器对系统在各种状态下的特征向量进行分类决策 。 展开更多
关键词 小波 人工神经网络 故障诊断 故障检测
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运载火箭远程故障诊断技术综述 被引量：29
13
作者 宋征宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期135-144,共10页
介绍运载火箭领域故障诊断技术的发展和各种方法的特点,将诊断技术按照基于阈值的判别机制、基于知识库的专家系统诊断方法、基于模型的故障诊断方法、基于自学习的推理机制、基于信息融合的故障诊断方法以及自主诊断技术六大类进行分析... 介绍运载火箭领域故障诊断技术的发展和各种方法的特点,将诊断技术按照基于阈值的判别机制、基于知识库的专家系统诊断方法、基于模型的故障诊断方法、基于自学习的推理机制、基于信息融合的故障诊断方法以及自主诊断技术六大类进行分析,同时介绍美国、日本以及中国新一代运载火箭(NGLV)在故障诊断上所取得的最新进展。在此基础上,针对远程发射支持系统(LSS)的特点,提出该领域故障诊断技术的发展方向。 展开更多
关键词 运载火箭 故障诊断 健康管理 远程发射支持系统
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高精度惯性平台连续自标定自对准技术 被引量：29
14
作者 杨华波 蔡洪 +1 位作者 张士峰 李华滨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期600-604,共5页
提出了一种新的惯导误差系数标定方法———连续自标定自对准方法。利用外部参考力矩驱动平台按照一定角速度旋转,在平台加矩角速度、地球自转角速度和重力加速度的影响下,惯导平台的加速度表输出包含陀螺误差系数、加速度表误差系数、... 提出了一种新的惯导误差系数标定方法———连续自标定自对准方法。利用外部参考力矩驱动平台按照一定角速度旋转,在平台加矩角速度、地球自转角速度和重力加速度的影响下,惯导平台的加速度表输出包含陀螺误差系数、加速度表误差系数、平台对准误差以及陀螺和加速度表的安装误差等全部误差信息,并由此得到平台失准角动态方程与加速度表的输出方程。在设计的平台连续旋转轨迹下,使用迭代Kalman滤波获得了全部平台误差系数的精确估计。与传统的多位置翻滚标定方法相比,该方法标定时间短,标定精度高,系统误差参数估值具有良好的收敛性。 展开更多
关键词 惯性平台 误差模型 连续自标定 KALMAN滤波
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运载火箭智慧控制系统技术研究 被引量：28
15
作者 李学锋 《宇航总体技术》 2018年第2期43-48,共6页
总结了国内外先进运载火箭控制系统的特点,结合我国新一代运载火箭的现状,提出目前我国运载火箭控制系统发展亟待解决的问题。在此基础上,提出了适应现阶段智能高可靠需求的自主轨道规划技术、在线故障辨识技术、姿控喷管隔离重构技术... 总结了国内外先进运载火箭控制系统的特点,结合我国新一代运载火箭的现状,提出目前我国运载火箭控制系统发展亟待解决的问题。在此基础上,提出了适应现阶段智能高可靠需求的自主轨道规划技术、在线故障辨识技术、姿控喷管隔离重构技术和全程四元数控制技术,所提技术可有效提高控制系统可靠性,使全箭在面对非灾难性故障时具有较强的自主性和适应性。 展开更多
关键词 运载火箭 控制系统 自主轨道规划 全程四元数 在线故障辨识
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干涉图特征信息自动采集方法 被引量：20
16
作者 鄢静舟 雷凡 周必方 《光学技术》 CAS CSCD 2000年第1期71-75,共5页
介绍了一种用于计算全息数字波面干涉仪中采用数字图像处理技术采集干涉图的特征信息的方法。它分为图像二值化、条纹细化、条纹修补、跟踪、标记、采样等步骤，对于没有闭合条纹的简单干涉图和有闭合条纹的复杂干涉图，都能得到较好结果。
关键词 干涉图 数字图像处理 干涉图特征信息 自动采集
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网络化战争中的复杂网络拓扑建模 被引量：28
17
作者 张明科 陈政 +2 位作者 于长军 朱荣花 权太范 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第4期3-6,12,共5页
网络化战争中网络拓扑模型的构建是利用复杂网络理论研究网络化战争的基础。本文根据网络化战争的特点,从复杂网络动力学角度,对BA模型进行扩展,通过在节点分类和连接规则两方面增添假设,构建了网络化战争中的复杂网络拓扑模型。仿真结... 网络化战争中网络拓扑模型的构建是利用复杂网络理论研究网络化战争的基础。本文根据网络化战争的特点,从复杂网络动力学角度,对BA模型进行扩展,通过在节点分类和连接规则两方面增添假设,构建了网络化战争中的复杂网络拓扑模型。仿真结果表明,在该演化规则下生成的网络具有无尺度和小世界特性。对网络模型抗毁性的研究为网络化战争中攻击节点的选择及网络的构建和改进提供理论依据。 展开更多
关键词 网络化战争 复杂网络 BA模型 抗毁性
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新一代航天运输系统测发控技术发展的方向 被引量：28
18
作者 宋征宇 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第4期3-9,14,共8页
随着信息技术的发展,运载火箭测发控系统的自动化程度大大提高,但技术的进步带来了要求的提高,使得测发控系统又显现出诸多不足。本文通过梳理当前测发控系统存在的主要问题,提出智能、全面、便捷应是未来测试发射控制技术努力的方向,... 随着信息技术的发展,运载火箭测发控系统的自动化程度大大提高,但技术的进步带来了要求的提高,使得测发控系统又显现出诸多不足。本文通过梳理当前测发控系统存在的主要问题,提出智能、全面、便捷应是未来测试发射控制技术努力的方向,以达到减少发射专业保障队伍、提高测试覆盖性和真实性、简化发射场操作的目的。文中提出的相关技术,部分已在我国新一代运载火箭中得到应用。随着这些技术成熟度的提高,将极大地提升长征系列运载火箭的竞争力。 展开更多
关键词 运载火箭 测发控系统 总线窃听 闭环测试
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导弹/火箭制导、导航与控制技术发展与展望 被引量：28
19
作者 马卫华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期860-867,共8页
本文对导弹/火箭制导、导航与控制(GNC)技术的发展进行了综述。总结归纳了不同阶段GNC关键技术的突破与跨越,重点对惯性导航、组合导航、摄动制导、闭路制导、迭代制导、频域设计、全数字设计、冗余控制、自适应控制等多项技术进行了总... 本文对导弹/火箭制导、导航与控制(GNC)技术的发展进行了综述。总结归纳了不同阶段GNC关键技术的突破与跨越,重点对惯性导航、组合导航、摄动制导、闭路制导、迭代制导、频域设计、全数字设计、冗余控制、自适应控制等多项技术进行了总结和应用成果论述。对未来GNC技术的发展进行了思考与展望,并提出了七项关键技术。针对更聪明、更自主的弹/箭控制技术发展需求,提出并分析了"会学习"弹/箭的制导、导航与控制技术。 展开更多
关键词 导弹/火箭 制导、导航与控制(GNC)
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运载火箭飞行减载控制技术 被引量：28
20
作者 宋征宇 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第5期3-7,18,共6页
减载的目的是通过减小气流攻角,降低作用在箭体上的气动载荷,从而提高结构强度的可靠性,也有降低结构重量、提高运载能力的效果。在各种减载技术中,被动的弹道修正法被普遍应用于运载火箭,但设计人员一直在寻求主动的减载技术,通过对横... 减载的目的是通过减小气流攻角,降低作用在箭体上的气动载荷,从而提高结构强度的可靠性,也有降低结构重量、提高运载能力的效果。在各种减载技术中,被动的弹道修正法被普遍应用于运载火箭,但设计人员一直在寻求主动的减载技术,通过对横法向过载的直接控制,或估算出气流攻角进行控制,以提高火箭的适应能力。本文结合已有的测量数据,对上述各种技术的原理以及效果进行分析。可以预见的是,随着参数精度的提高带动主动减载技术的应用,将能进一步提升长征系列运载火箭的竞争力。 展开更多
关键词 运载火箭 减载控制 弹道修正 攻角 自抗扰技术
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