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月球着陆舱制动减速段的控制研究

月球着陆舱制动减速段的控制研究

作者：常晓飞西北工业大学

学位级别：硕士

在我国“嫦娥计划”的二期工程中，要实现月球探测器软着陆于月球表面。着陆舱在制动减速段的控制，对成功实现月面软着陆至关重要。本文针对月球着陆舱在制动减速段的运动情况进行了系统的分析，并且深入地研究了这一过程中着陆舱的制... 详细信息

在我国“嫦娥计划”的二期工程中，要实现月球探测器软着陆于月球表面。着陆舱在制动减速段的控制，对成功实现月面软着陆至关重要。本文针对月球着陆舱在制动减速段的运动情况进行了系统的分析，并且深入地研究了这一过程中着陆舱的制导与控制问题。论文的主要工作如下： 1．深入地研究了月球着陆舱在制动减速段的受力情况，合理地选取了数学坐标系，详细地分析了月球非球形摄动和月球引力异常，建立了具有安装误差的火箭发动机模型，并考虑了由月球自转而带来的诸多影响，建立了比较全面的六自由度数学模型。 2．本文针对制动减速段的运动情况和环境特点，对数学模型进行了合理的简化。以燃耗最优为出发点，通过对实际情况的分析，对姿态角进行合理的替代，求解得到无需进行迭代计算的期望姿态角计算公式，推导出仅与着陆舱的状态变量和终端约束相关的显式制导方案，并进行了仿真验证。 3．根据飞行任务对于姿态控制的要求，提取出月球着陆舱的姿态模型，基于滑模变结构控制方法，根据实际姿态角和期望姿态角的偏差，给出了线性滑动模态面的切换方程，采用指数趋近律和边界层削抖的方法，推导出期望控制力矩的计算公式。并研究了姿控发动机的配置特点和点火逻辑，给出了由期望力矩计算实际控制力矩的方法。 4．在MATLAB中搭建比较完整的月球着陆舱仿真模型。大回路仿真的结果表明，着陆舱数学模型具有较高的完整性和准确性，燃料次优制导是一种易于实现的显式制导方案，基于滑模变结构控制的姿态控制系统具有良好的动态性能和稳态性能。

关键词：软着陆数学模型燃料次优显式制导滑模变结构控制

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某型导弹飞控计算机半实物仿真系统的设计

西北工业大学学报 2010年第3期28卷 318-322页

作者：常晓飞李萌萌符文星闫杰西北工业大学航天学院陕西西安710072

半实物仿真试验是导弹控制系统研制过程中的重要手段。文章针对某型导弹的飞控系统半实物仿真试验的任务需求,基于RT-LAB仿真环境搭建了半实物仿真系统,介绍了仿真试验步骤,并给出数字仿真和半实物仿真的对比结果。研究表明,该仿真系统... 详细信息

半实物仿真试验是导弹控制系统研制过程中的重要手段。文章针对某型导弹的飞控系统半实物仿真试验的任务需求,基于RT-LAB仿真环境搭建了半实物仿真系统,介绍了仿真试验步骤,并给出数字仿真和半实物仿真的对比结果。研究表明,该仿真系统能够方便快捷地将数学模型应用于半实物仿真试验中,降低了构建系统的难度,缩短了研制周期,并具有较高的灵活性和可扩展性。

关键词：半实物仿真 RT—LAB 飞控计算机

表达H5亚型AIV同义HA蛋白的质粒构建及免疫保护力测定

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表达H5亚型AIV同义HA蛋白的质粒构建及免疫保护力测定

作者：常晓飞甘肃农业大学

学位级别：硕士

禽流感(Avian Influenza)是由A型流感病毒引起的一种禽类的感染和疾病综合症,患病禽类可表现为呼吸系统疾病、亚临床症状和无明显症状的带毒隐形感染等一系列临床症状表现。禽流感病毒可根据致病性的不同分为高致病性禽流感病毒(HPAIV)... 详细信息

禽流感(Avian Influenza)是由A型流感病毒引起的一种禽类的感染和疾病综合症,患病禽类可表现为呼吸系统疾病、亚临床症状和无明显症状的带毒隐形感染等一系列临床症状表现。禽流感病毒可根据致病性的不同分为高致病性禽流感病毒(HPAIV)、低致病性禽流感病毒(LPAIV)与无致病性禽流感病毒(NPAIV)这三类。其中H5N1亚型HPAIV具有感染对象种类多、宿主范围广、变异性以及致死性强等特点,并且对人类具有一定的感染能力,对我国畜牧养殖业及社会公共卫生安全都造成了严重的威胁。目前疫苗免疫是防控H5N1亚型禽流感(AI)的主要手段,其中灭活苗凭借着免疫原性好、安全性高等特点被广泛的使用。但鉴于灭活苗具有干扰临床检疫及流行病学调查的不足,很有必要开展针对H5N1亚型AIV的新型疫苗的研究,其中被誉为第三代疫苗的DNA疫苗因具有可同时激发机体产生细胞免疫和体液免疫应答、疫持续期长、易于构建、成本低廉等多种优势,具有广阔的开发研究和应用前景。为研究和探讨表达AIV同义HA基因编码蛋白对H5亚型不同抗原群AIV的交叉保护,通过对从NCBI流感数据库中获得的5000条H5亚型AIV(2009年底以前)的HA蛋白的序列比对、分析获得一条同义HA蛋白,将其相对应的核苷酸序列进行鸡体偏嗜性密码子优化,人工合成Cons-HA5基因将其克隆到真核表达载体pCAGGS中构建了重组表达质粒pCACons-HA5。将重组质粒转染293-T细胞,在激光共聚焦显微镜下观察转染后不同时间HA蛋白的表达情况,同时在转染后24h、48h后分别进行表达蛋白的western-blot检测。结果表明,pCACons-HA5转染293-T细胞后,其表达的HA蛋白先分布于细胞质中,而后转移至细胞膜表面;Western-blot鉴定结果表明,cons-HA5重组蛋白可以与AIV多克隆血清反应,分子量约为70ku。将重组质粒pCACons-HA5对H5亚型不同抗原群AIV的交叉免疫保护效力进行了全面评估。分别以15μg、30μg剂量的重组质粒pCACons-HA5免疫3周龄SPF鸡,首次免疫3周后,以相同剂量和方式进行加强免疫,加强免疫后2周,分别用105EID50的不同抗原群的HPAIV, A/Goose/Guangdong/1/96(GS/GD/1/96)(clade0)A/Duck/Hubei/S1513/2010(DK/HuB/S1513/2010)(clade2.3.2.b), A/D uck/Guangdong/S1322/2010(DK/GD/S1322/2010)(clade2.3.2.c), A/Duck/Fujian/31/2007(DK/FJ/31/2007)(clade2.3.4a), A/Chicken/Shandong/A-10/2011(CK/SD/A-10/2011)(clade7.2)以鼻腔途径进行致死性攻击,观察发病与死亡情况,并分别于攻毒后第3、5、7天采集喉头及泄殖腔拭子进行病毒分离、滴定检测排毒情况,同时用不同的H5亚型抗原检测免疫以及攻毒后血清HI抗体的动态变化。结果,在15μg剂量组中,针对不同抗原GS/GD/1/96、DK/FJ/31/2007、DK/HuB/S1513/2010、DK/GD/S1322/2010、CK/SD/A-10/2011的HI抗体水平最高值分别为4.33Log2、2.65Log2、3.23Log2、0.5Log2和4.80Log2,并可分别诱导产生100%、100%、70%、50%和60%的免疫保护力;在30μg剂量组中,针对不同抗原GS/GD/1/96、DK/FJ/31/2007、DK/HuB/S1513/2010、DK/GD/S1322/2010、CK/S D/A-10/2011的HI抗体水平最高值分别为4.80Log2、2.78Log2、4.30Log2、0.83Log2和4.70Log2,并可分别诱导产生100%、100%、100%、70%和60%的免疫保护力。以15μg pCACons-HA5电转导免疫SPF鸡,分别用GS/GD/1/96、 DK/FJ/31/2007、DK/HuB/S1513/2010、DK/GD/S1322/2010、CK/SD/A-10/2011等5种不同抗原分别测定HI抗体水平,其HI抗体平均水平最高值分别为6.1log2、5.5log2、5.3log2、2.3log2、5.4log2;并对DK/GD/S1322/2010毒株的致死性攻击的保护力提升到80%。由免疫持续期试验结果表明,在免疫后持续观察的4个月内以15μg剂量接种的SPF鸡针对GS/GD/1/96、DK/FJ/31/2007、DK/HuB/S1513/2010、

关键词：禽流感同义HA基因表达交叉免疫保护

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平流层浮空器快速部署平台的建模与仿真

宇航学报 2014年第10期35卷 1135-1140页

作者：常晓飞尚妮妮符文星闫杰西北工业大学航天学院西安710072

针对目前平流层浮空器的部署方案中存在着放飞条件限制较多、升空过程中风险较大和部署时间较长等风险和不足,基于弾载弹射技术提出一种新型浮空器快速部署方案。该方案通过运载器将部署平台投放到预定空域,系统经过分离、减速伞减速、... 详细信息

针对目前平流层浮空器的部署方案中存在着放飞条件限制较多、升空过程中风险较大和部署时间较长等风险和不足,基于弾载弹射技术提出一种新型浮空器快速部署方案。该方案通过运载器将部署平台投放到预定空域,系统经过分离、减速伞减速、空中充气、展开等阶段,完成浮空平台的快速部署。通过分析系统构成和工作流程,建立了能够反映充气展开过程中,伞—艇—充气机构相互作用的多体动力学模型,并通过仿真计算校验了系统方案的可行性。研究结果表明:该方案能够实现平流层浮空器全天候快速部署。

关键词：平流层浮空器快速部署多体系统建模

针对高速机动目标的三维非线性微分对策制导律

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弹道学报 2018年第3期30卷 1-6页

作者：常晓飞孙博闫杰符文星西北工业大学航天学院陕西西安710072

为有效拦截高超声速飞行器,提出了一种基于预测控制的三维微分对策制导律。该制导律将高速机动目标拦截末制导过程抽象为以视线角速率和燃料消耗为性能指标的零和微分对策问题,以非线性模型预测控制为框架,采用梯度下降法实时求解决策... 详细信息

为有效拦截高超声速飞行器,提出了一种基于预测控制的三维微分对策制导律。该制导律将高速机动目标拦截末制导过程抽象为以视线角速率和燃料消耗为性能指标的零和微分对策问题,以非线性模型预测控制为框架,采用梯度下降法实时求解决策约束型有限时域微分对策,得到最优决策。该制导律能够在满足动态系统高维非线性、机动能力和燃料消耗等要求下,实现对目标的精确拦截;在与比例导引律燃料消耗相当的情况下,具有末端弹道平直、制导精度高等优点。

关键词：制导律预测控制微分对策高速机动目标

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离散阵风幅值计算的方法研究

西北工业大学学报 2014年第5期32卷 822-827页

作者：符文星尚妮妮常晓飞陈经纬闫杰西北工业大学航天学院陕西西安710072

随机阵风幅值对于飞行器的结构设计和操作性能都是很重要的。针对随机阵风风速幅值的计算方法中存在着无法精确计算、用函数匹配曲线和基于统计经验置信度单一等问题,提出一种新的基于随机阵风频谱相关性直接解算离散阵风幅值并可任意... 详细信息

随机阵风幅值对于飞行器的结构设计和操作性能都是很重要的。针对随机阵风风速幅值的计算方法中存在着无法精确计算、用函数匹配曲线和基于统计经验置信度单一等问题,提出一种新的基于随机阵风频谱相关性直接解算离散阵风幅值并可任意指定幅值置信度的研究方法。给出随机阵风的频谱和离散模型,推导得出了随机阵风幅值的计算函数,并完成结果计算验证。结果表明:该计算方法能准确、方便地计算随机阵风的幅值大小,并可根据不同的性能指标需求指定幅值置信度的大小。

关键词：随机阵风风速幅值置信度相关函数半宽度

不同剂量比淫羊藿苷与辛伐他汀对家兔桡骨骨折愈合的影响

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中国组织工程研究 2013年第15期17卷 2703-2713页

作者：王惠平何爱咏常晓飞中南大学湘雅二医院手术室湖南省长沙市410011 中南大学湘雅二医院骨一科湖南省长沙市410011 长治医学院附属和平医院骨科山西省长治市046000

背景:淫羊藿苷与辛伐他汀单独或联合应用均可以促进骨折愈合,联合应用的最佳剂量比缺乏实验依据。目的:观察不同剂量比淫羊藿苷与辛伐他汀对家兔骨折愈合的影响。方法:将45只健康家兔建立双侧桡骨骨折模型,随机等分为模型组、骨形态发... 详细信息

背景:淫羊藿苷与辛伐他汀单独或联合应用均可以促进骨折愈合,联合应用的最佳剂量比缺乏实验依据。目的:观察不同剂量比淫羊藿苷与辛伐他汀对家兔骨折愈合的影响。方法:将45只健康家兔建立双侧桡骨骨折模型,随机等分为模型组、骨形态发生蛋白2组和淫羊藿苷∶辛伐他汀3∶1,1∶1,1∶3组。模型组、骨形态发生蛋白2组给予生理盐水灌胃,淫羊藿苷∶辛伐他汀3∶1,1∶1,1∶3组给予淫羊藿苷溶液15mL/(kgd)和辛伐他汀溶液5mL/(kgd),淫羊藿苷溶液10mL/(kgd)和辛伐他汀溶液10mL/(kgd),淫羊藿苷溶液5mL/(kgd)和辛伐他汀溶液15mL/(kgd)灌胃。模型组和淫羊藿苷:辛伐他汀3∶1,1∶1,1∶3组骨折局部注射生理盐水,骨形态发生蛋白2组骨折局部注射骨形态发生蛋白2溶液。灌胃连续6周,骨折局部注射连续2周。结果与结论:在骨痂生长、改建和髓腔再通、骨密度和骨折部位组织形态方面,骨形态发生蛋白2、淫羊藿苷:辛伐他汀1∶1组最好,淫羊藿苷:辛伐他汀3∶1,1∶3组居中,模型组最差。提示不同剂量比淫羊藿苷和辛伐他汀联合应用均可促进家兔桡骨骨折愈合,当剂量比为1∶1时,促进作用更显著。

关键词：组织构建骨组织构建组织构建与中医药桡骨骨折淫羊藿苷辛伐他汀骨形态发生蛋白2 剂量比骨折愈合骨折二期愈合模型

一种便携式导弹飞控系统外场实时仿真测试系统设计

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航空兵器 2020年第3期27卷 93-97页

作者：常晓飞李信淦符文星西北工业大学航天学院西安710072 西北工业大学无人系统技术研究院西安710072

随着导弹控制系统和作战任务的日益复杂,其野外阵地和机动条件下仿真试验设备需求也逐渐凸显。基于RTX实时操作系统环境,以Matlab/Simulink作为导弹数学建模工具,利用RTW工具将Simulink模型自动编译为实时进程,并通过S函数将RTX驱动集成... 详细信息

随着导弹控制系统和作战任务的日益复杂,其野外阵地和机动条件下仿真试验设备需求也逐渐凸显。基于RTX实时操作系统环境,以Matlab/Simulink作为导弹数学建模工具,利用RTW工具将Simulink模型自动编译为实时进程,并通过S函数将RTX驱动集成在Matlab环境,实现了相关硬件板卡与导弹飞控各种电气信号之间的通讯,完成便携式外场实时仿真测试系统的研制。试验结果表明,该系统结构紧凑、实时性好,模型修改方便、操作性好,并具有良好的通用性,能够满足不同武器平台的外场仿真测试需求。

关键词：便携式设备飞控系统外场试验半实物仿真 RTX

制导控制系统半实物仿真总体方案设计及集成联试

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系统仿真学报 2024年第1期36卷 83-96页

作者：常晓飞焦佳玥陈康符文星闫杰西北工业大学无人系统技术研究院陕西西安710072

半实物仿真作为一个大型分布式仿真系统,其总体方案的设计优劣和集成联试的是否顺利,直接影响了系统性能指标的表现和建设目标的实现。归纳总结了总体方案设计的工作内容,分析了实时性、兼容性、扩展性和安全性的性能要求;给出了包括功... 详细信息

半实物仿真作为一个大型分布式仿真系统,其总体方案的设计优劣和集成联试的是否顺利,直接影响了系统性能指标的表现和建设目标的实现。归纳总结了总体方案设计的工作内容,分析了实时性、兼容性、扩展性和安全性的性能要求;给出了包括功能层次、运行机制和结构组成在内的典型半实物仿真系统总体方案;概括了仿真系统的集成联试内容,总结了典型系统的集成联试步骤,给出了系统验收测试的内容和系统可信度评估方法。

关键词：半实物仿真总体方案集成联试运行机制