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卫星对空间目标的凝视仿真

卫星对空间目标的凝视仿真

侧向纯转动拉曼散射激光雷达无盲区探测大气温度技术研究

第18届中国系统仿真技术及其应用学术年会

作者：薛高雄廖瑛杜鑫国防科学技术大学湘潭大学

本文对卫星实现对空间目标凝视时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和MATLAB仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对空间目标凝视时卫星相对轨道坐标系的方向余弦阵和期望姿态角速度的变化规律。然后,设计了... 详细信息

本文对卫星实现对空间目标凝视时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和MATLAB仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对空间目标凝视时卫星相对轨道坐标系的方向余弦阵和期望姿态角速度的变化规律。然后,设计了基于误差方向余弦阵和误差姿态角速度的PD控制器。最后利用MATLAB的SIMULINK工具箱进行了仿真,结果表明:在外干扰存在时,所设计的控制器能够实现卫星对空间目标的凝视。

关键词：空间目标凝视控制器设计

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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侧向纯转动拉曼散射激光雷达无盲区探测大气温度技术研究

作者：高雄西安理工大学

学位级别：硕士

大气温度是表征大气状况的重要物理参量之一,近地表大气温度的变化对人类生活有着巨大的影响。大气层结构的相对稳定性与逆温现象密切相关。逆温层的存在限制了大气污染物的扩散,使得污染物在近地表积聚,进而导致城市空气质量恶化。因此... 详细信息

大气温度是表征大气状况的重要物理参量之一,近地表大气温度的变化对人类生活有着巨大的影响。大气层结构的相对稳定性与逆温现象密切相关。逆温层的存在限制了大气污染物的扩散,使得污染物在近地表积聚,进而导致城市空气质量恶化。因此,开展近地表大气参量分布特征的精确探测对于促进环境保护和卫生文明城市建设具有重要意义。在大气温度探测领域,后向散射激光雷达技术在近地表区域存在一定的盲区以及过渡区域,无法对近地表大气温度进行有效探测。针对近地表大气温度的实时探测需求,避免受到盲区和过渡区域的影响,本论文从侧向散射理论出发,引入纯转动拉曼散射激光雷达测量大气温度的原理,提出了一种侧向纯转动拉曼散射激光雷达技术来进行近地表大气温度的探测,旨在克服后向散射激光雷达由于几何重叠因子影响而在近地表无法进行有效探测的难点,以实现近地表大气温度的无盲区廓线探测。论文首先构建侧向纯转动拉曼散射激光雷达探测大气温度的理论模型。从后向散射激光雷达系统出发,引入侧向散射激光雷达技术,从而建立侧向纯转动拉曼散射激光雷达测量大气温度理论模型,并且给出大气温度的数据反演以及系统常数的标定算法。论文在理论模型的指导下开展侧向纯转动拉曼散射激光雷达系统的理论仿真,分析侧向散射激光雷达的信号收集与分光系统中望远镜的设计以及分光系统的参数选取。在望远镜接收光学的设计中,分析了望远镜视场对应下的虚拟脉冲长度在不同探测高度层下的分布情况,以及视场光阑对虚拟脉冲长度的影响。此外通过仿真虚拟脉冲通过望远镜成像在PMT光敏面的位置,得出当望远镜与机械云台的连接板倾斜角ε=89.71°时,可以使得侧向散射激光雷达扫描探测大气过程中虚拟脉冲始终成像在PMT光敏面上。在分光系统的设计中,根据拉曼温度测量不确定度理论,选取中心波长为533.24 nm以及535.52 nm、带宽为0.45 nm的滤光片进行纯转动拉曼谱线的提取。通过侧向纯转动激光雷达探测大气温度理论模型,仿真侧向纯转动拉曼散射回波信号,结合机械云台的定位精度,选取水平距离D=70 m进行系统搭建。并且在此水平距离下仿真激光雷达回波信号信噪比在不同视场光阑下的高度层分布情况,仿真结果表明,当望远镜的视场光阑d=5 mm时,望远镜的视场为5.5 mrad,此时可以取得较好的信噪比分布,通过仿真计算侧向纯转动拉曼散射回波信号及其信噪比,证明该系统在近地表大气温度的无盲区探测方面的可行性。论文最后搭建了侧向纯转动拉曼散射激光雷达系统并且进行实验验证,设计了两种探测方案,分别为等距离分辨率扫描方案和分段等距离分辨率廓线扫描方案,分别获得近地表0-1368 m范围和0-1572 m范围内的大气温度廓线数据。对实验结果进行分析,这两种探测方案都可以高精度探测到近地表大气温度,通过与探空气球温度数据进行比对,其中整段等距离探测方案的最大误差为1.5 K,而采取分段等距离分辨率探测方案时,在200 m范围内可以获得更多的信息细节,得到更为精细的近地表大气温度空间分布特征,并且相比整段等距离探测方案,分段等距离探测方案的最大误差为1K,不同高度层的误差呈现段落式波动。实验结果表明,该探测系统有效弥补了后向纯转动拉曼散射激光雷达由于几何重叠因子限制所导致的视野盲区问题,为近地表大气温度的探测提供了一种有效可行的技术手段。

关键词：激光雷达侧向纯转动拉曼散射近地表大气温度无盲区探测云台俯仰扫描

绿色发展梯度分异下长江经济带制造业企业空间重构及响应特征

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绿色发展梯度分异下长江经济带制造业企业空间重构及响应特征

作者：高雄愿南昌大学

学位级别：硕士

不同开采方式下煤岩多场多相力学及渗流特征研究

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不同开采方式下煤岩多场多相力学及渗流特征研究

作者：曾高雄江西理工大学

学位级别：硕士

静中存变:好莱坞类型电影中平弧式人物建构策略探赜

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电影文学 2024年第18期 118-124页

作者：高雄杰董涛中央戏剧学院北京昌平102209

维罗妮卡·西科将“人物弧光”理论推至类型化探索的新领域,其建构机制存在着“类型”发生与观众知觉等多重主客体的相互作用。其中,平弧式人物作为类型分支之一,显现出“反剧作冲突”的设定,区别于无弧人物,在好莱坞电影生态中具有独... 详细信息

维罗妮卡·西科将“人物弧光”理论推至类型化探索的新领域,其建构机制存在着“类型”发生与观众知觉等多重主客体的相互作用。其中,平弧式人物作为类型分支之一,显现出“反剧作冲突”的设定,区别于无弧人物,在好莱坞电影生态中具有独特的、非主流的审美倾向。平弧在“不变”中策略性地展现配角的完整变化,有效地通过强化观众共情来达成好莱坞电影在意识形态上的政治文化诉求,彰显了反类型倾向下类型电影的本质属性和调节机制,成为主体流动书写的现实路径。

关键词：人物弧光弧光类型平弧式人物类型电影好莱坞电影

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阵列式监测传感器研究及算法实现

铁道工程学报 2024年第4期41卷 84-89页

作者：薛骐中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对... 详细信息

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对设备监测过程中发生的旋转误差问题研究多轴实时矫正算法,以实现实时、自动化、高精度监测。研究结论:(1)本文通过软硬件结构设计,将加速度传感芯片、磁力传感芯片和温度传感芯片等高度集成,研发了MEMS三维形变监测仪;(2)本文针对各芯片的输出数据进行解算,开发了各节段位移计算方法;(3)本文利用三轴加速度计和三轴磁力计研发了组合旋转角度计算方法,测试证明了在单节段0.5 m条件下,单节绝对精度优于0.1 mm,系统稳定性优于0.2 mm,航向角绝对精度优于0.5°,航向角稳定性优于0.1°;(4)本文研究可为自动化监测领域提供一种新型设备及自动化监测方法。

关键词：阵列式传感器自动化监测旋转角

球形破片侵彻碳纤维复合材料层合板的理论和试验研究

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振动与冲击 2024年第17期43卷 100-109页

作者：董高雄毕莹李向东南京理工大学机械工程学院南京210094 北京宇航系统工程研究所北京100076

随着碳纤维复合材料(carbon fiber composite,CFC)在军事领域中的广泛应用,建立球形破片对CFC的侵彻工程模型对满足武器装备防护结构设计和目标易损性研究的需求具有重要意义。开展试验研究分析了不同入射角以及靶板厚度下的CFC失效模... 详细信息

随着碳纤维复合材料(carbon fiber composite,CFC)在军事领域中的广泛应用,建立球形破片对CFC的侵彻工程模型对满足武器装备防护结构设计和目标易损性研究的需求具有重要意义。开展试验研究分析了不同入射角以及靶板厚度下的CFC失效模式和耗能机制,据此建立了计算弹道极限速度和破片剩余速度的工程模型,并在广泛的弹、靶参数范围内进行了对比验证。研究表明:高速冲击条件下,CFC层合板的失效模式包括剪切冲塞破坏、纤维拉伸断裂、层合板破碎和分层;破片入射角的变化对层合板失效机制没有明显影响;对于不同材质的球形破片和CFC层合板,在弹靶相对厚度0

关键词：碳纤维复合材料(CFC) 弹道极限速度斜侵彻

中国圆田螺和梨形环棱螺的形态学分析和繁殖力比较研究

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渔业研究 2024年

作者：曾高雄福建省淡水水产研究所

【目的】近年来，随着外来物种入侵的面积逐渐扩大，野生纯种田螺资源不断遭受破坏，因此开展田螺遗传育种和产业化发展工作迫在眉睫。由于田螺螺壳没有明显的第二性征，如何快速有效地判断田螺的性别成为育种难题。本研究旨在建立一个... 详细信息

【目的】近年来，随着外来物种入侵的面积逐渐扩大，野生纯种田螺资源不断遭受破坏，因此开展田螺遗传育种和产业化发展工作迫在眉睫。由于田螺螺壳没有明显的第二性征，如何快速有效地判断田螺的性别成为育种难题。本研究旨在建立一个科学高效的形态学判别模型，控制中国圆田螺（Cipangopaludina chinensis）和梨形环棱螺（Ellamya purificata）性别比例，从而提高其繁殖效率。【方法】以中国圆田螺和梨形环棱螺为试验对象，对其开展形态学分析和繁殖力研究。通过测量其体质量、壳高、壳宽等指标，并进行方差和Fisher逐步判别分析，建立2种螺的雌雄个体判别模型。进一步探究2种螺的不同性别比例与繁殖力之间的关系，设置1.0∶1.0、1.5∶1.0和2.0∶1.0 三组不同雌雄比例繁殖试验组。【结果】中国圆田螺雄螺的判别模型为F1=-1.967X1+2.965X2+ 2.756X3-75.999；雌螺为F2= -2.256X1+ 2.096X2+ 4.091X3-78.587；梨形环棱螺雄螺的判别模型为F1= 1.216X2+3.315X4+ 2.899X6-64.443；雌螺为F2= 2.435X2+ 4.247X4- 0.547X6-58.138。经回判验证，梨形环棱螺雌雄个体综合判断准确率为95.9%，中国圆田螺雌雄个体综合判断准确率为94.5%。2种螺的生殖力跟踪研究结果显示，不同品种和不同雌雄比例的繁殖力均有所不同，其中中国圆田螺的产籽螺数量呈逐渐降低趋势，而梨形环棱螺的产籽螺数量相对稳定；梨形环棱螺的产籽螺能力强于中国圆田螺，其繁殖力约为中国圆田螺的5～7倍。2种螺适宜的雌雄比为1.0∶1.0～1.5∶1.0，当雌雄比例达到2.0∶1.0时，雌螺产籽螺的能力明显减弱。【结论】本试验通过检测分析获得中国圆田螺和梨形环棱螺不同雌雄个体的判别模型，其准确率均在94%以上。进一步通过繁殖力检测，获得中国圆田螺和梨形环棱螺最适的雌雄个体养殖比例为1.0∶1.0～1.5∶1.0。【意义】研究结果为2种螺的人工繁育和养殖提供重要参考，对于推动淡水螺类人工养殖产业的科学发展具有重要的指导意义。

关键词：中国圆田螺梨形环棱螺形态学分析逐步判别分析繁殖力

磁链分区的磁场增强型永磁电机全速域模型预测直接转矩控制

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4480-4489,I0026页

作者：朱孝勇薛高鸣徐磊江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q) 详细信息

磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q)

关键词：磁场增强型内置式永磁电机反凸极模型预测直接转矩控制磁链分区全速域控制