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全捷联小型弹药制导系统设计

红外与激光工程 2014年第6期43卷 1960-1965页

作者：孙宝彩范军芳空军装备研究院装备总体论证研究所北京100076 北京理工大学自动化学院北京100081 高动态导航技术北京市重点实验室北京信息科技大学北京100101

围绕适用于小型无人机、单兵等平台的微小型弹药制导化需求,提出了基于捷联导引头和捷联惯导的全捷联制导控制方案。针对全捷联体制无法直接提供有效制导信息的问题,导出了惯性视线速率的理论方程及滚转稳定条件下的实用形式,设计了非... 详细信息

围绕适用于小型无人机、单兵等平台的微小型弹药制导化需求,提出了基于捷联导引头和捷联惯导的全捷联制导控制方案。针对全捷联体制无法直接提供有效制导信息的问题,导出了惯性视线速率的理论方程及滚转稳定条件下的实用形式,设计了非线性微分器以实现稳定的视线信息数值微分。给出了作为内回路的PI校正两回路过载驾驶仪。分别进行了机载平台和单兵发射的仿真。结果表明:全捷联技术可以有效解决小射程条件下制导弹药的小型化、精确化,多约束条件下的制导控制系统设计是应用的关键。

关键词：微小型弹药全捷联惯性视线角速率非线性微分

CenterNet-based遥感图像目标检测方法研究

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弹箭与制导学报 2023年第1期43卷 24-31,40页

作者：黄佳琦范军芳李蓓蓓北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学自动化学院北京100192 32381部队北京100072

快速准确地识别遥感图像中小而密集、成像质量不高的目标成为基于深度学习技术的遥感目标检测研究的重点和难点。为解决这类问题,提出结合注意力机制的CenterNet-based目标检测方法,该方法利用ResNet-50网络进行基础特征提取;在主干输... 详细信息

快速准确地识别遥感图像中小而密集、成像质量不高的目标成为基于深度学习技术的遥感目标检测研究的重点和难点。为解决这类问题,提出结合注意力机制的CenterNet-based目标检测方法,该方法利用ResNet-50网络进行基础特征提取;在主干输出处引入改进的通道注意力模块(ECA-NET),削弱非关注点表达的同时,增强关注点的信息通道;阶段性调整学习策略,加快网络收敛速度。在遥感数据集上进行实验,与原CenterNet算法相比精度提高了13%,检测速度达52.61帧/s。实验结果表明,改进的CenterNet-based目标检测方法在保证检测速度的前提下极大保留小目标的特征,从而降低漏检率,提升识别率,有效平衡了遥感目标检测的精度和速度,在实际环境中具有重要的应用价值。

关键词：深度学习目标检测遥感图像 anchor-free CenterNet 注意力机制

刚弹性耦合的高超声速飞行器自适应有限时间控制

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中国惯性技术学报 2023年第11期31卷 1132-1141页

作者：范军芳唐文桃纪毅李亚峰王伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京理工大学宇航学院北京100081 无人机自主控制技术北京市重点实验室北京100081

针对高超声速飞行器刚性-弹性耦合动力学特性诱发的再入姿态稳定控制难题,提出了一种具有有限时间收敛功能的自适应积分Lyapunov控制方法。建立了刚性-弹性耦合动力学模型,将弹性模态与外部不确定性视为归一化扰动,构造辅助误差补偿子... 详细信息

针对高超声速飞行器刚性-弹性耦合动力学特性诱发的再入姿态稳定控制难题,提出了一种具有有限时间收敛功能的自适应积分Lyapunov控制方法。建立了刚性-弹性耦合动力学模型,将弹性模态与外部不确定性视为归一化扰动,构造辅助误差补偿子系统。设计自适应律跟踪归一化扰动,可使姿态跟踪误差在有限时间内收敛,同时增强积分Lyapunov控制方法的鲁棒性。此外,为解决传统反步法控制的“微分爆炸”问题,引入一阶线性滤波器,避免了直接求导,得到了平滑且可执行的控制指令。仿真结果表明:所提控制方法在气动参数摄动±20%的条件下,实现速度跟踪误差不大于0.1 m/s,高度跟踪误差不大于0.5 m,可有效抑制弹性模态和外部扰动对姿态控制的不利影响。

关键词：高超声速飞行器刚性-弹性耦合自适应方法积分Lyapunov控制有限时间收敛

基于AFCKF的捷联旋转弹目视线角速率滤波算法

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航空兵器 2024年

作者：夏书涵范军芳纪毅王伟陈仕伟马乾才北京信息科技大学自动化学院西安现代控制技术研究所北京理工大学宇航学院

针对捷联旋转弹输出的视线角速率与姿态误差强耦合的问题，提出一种基于自适应渐消容积卡尔曼滤波（AFCKF）的方法。为实现弹目视线角速率的解耦，考虑弹目相对运动特性，构建包含末制导段视线角速率估计模型的状态模型，并根据几何关... 详细信息

针对捷联旋转弹输出的视线角速率与姿态误差强耦合的问题，提出一种基于自适应渐消容积卡尔曼滤波（AFCKF）的方法。为实现弹目视线角速率的解耦，考虑弹目相对运动特性，构建包含末制导段视线角速率估计模型的状态模型，并根据几何关系建立了包含弹目视线角和姿态角的量测模型。为解决旋转弹下传统CKF视线角速率估计结果的发散导致滤波失效，引入基于残差序列的渐消因子对预测状态协方差进行调节以快速收敛估计结果；为验证AFCKF的有效性，考虑姿态角和量测角的典型干扰。仿真结果表明，所提方法的视线高低角速率估计误差均值、方位角速率估计误差均值分别为传统EKF的30.41%和42.18%，有效提升了旋转弹视线角速率估计的精度。

关键词：旋转弹捷联导引头视线角速率 AFCKF 非线性滤波

面向高机动目标拦截任务的空空导弹制导方法综述

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同方期刊数据库

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航空兵器 2022年第6期29卷 15-25页

作者：纪毅王伟张宏岩范军芳豆登辉裴培北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学无人机自主控制技术北京市重点实验室北京100081 西安现代控制技术研究所西安710065

当下高速飞行武器技术的飞速发展为防空反导任务带来严峻挑战,亦对应用于空空导弹的目标轨迹预测技术与空空导弹制导技术提出全新要求。在此背景下,本文提出空空导弹目标预测与制导任务的新需求,以两种典型空空导弹为例介绍第四代空空... 详细信息

当下高速飞行武器技术的飞速发展为防空反导任务带来严峻挑战,亦对应用于空空导弹的目标轨迹预测技术与空空导弹制导技术提出全新要求。在此背景下,本文提出空空导弹目标预测与制导任务的新需求,以两种典型空空导弹为例介绍第四代空空导弹的特性,阐述了空空导弹制导系统工作方式,详细综述了高速目标轨迹预测方法、制导算法以及制导控制一体化方法的研究现状,并对比分析了各方法的优势与缺陷。最后,对仍需进一步研究的问题进行展望。

关键词：导航、制导与控制空空导弹高机动目标目标轨迹预测制导算法制导控制一体化

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全捷联微小型弹药制导分析与设计

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2013年第5期28卷 7-11页

作者：林鹏范军芳苏中北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

对全捷联微小型弹药制导问题做了系统性分析,提出了两级助推分段制导方案;研究了微小型弹药动力学模型,结合微小型弹药的特点建立了其纵向通道模型;分析了全捷联体制下制导信息获取问题,应用角速率解耦方法获取制导信息;结合动力学模型... 详细信息

对全捷联微小型弹药制导问题做了系统性分析,提出了两级助推分段制导方案;研究了微小型弹药动力学模型,结合微小型弹药的特点建立了其纵向通道模型;分析了全捷联体制下制导信息获取问题,应用角速率解耦方法获取制导信息;结合动力学模型和制导信息编写了仿真程序,应用程序制导与比例导引制导设计了制导方案,完成了全捷联微小型弹药的制导设计。通过数值仿真验证了分段制导方案的可行性,为微小型制导弹药设计提供了理论基础。

关键词：全捷联微小型弹药制导信息分段制导

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固定推力和总冲约束的高空飞行器姿态控制

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2012年第5期27卷 21-24页

作者：李擎苏中范军芳北京信息科技大学智能控制研究所北京100101

针对执行器为固定推力的喷气反作用装置的高空飞行器姿态控制问题,以推力总冲最小为约束,以Lyapunov稳定性和滑动模态可达性为要求,选择线性和指数函数复合的切换函数,设计了一个实例系统的控制器。系统姿态和姿态机动过程的仿真结果表... 详细信息

针对执行器为固定推力的喷气反作用装置的高空飞行器姿态控制问题,以推力总冲最小为约束,以Lyapunov稳定性和滑动模态可达性为要求,选择线性和指数函数复合的切换函数,设计了一个实例系统的控制器。系统姿态和姿态机动过程的仿真结果表明,该设计能消除系统参数变化以及干扰力矩的影响,并能准确调整姿态。

关键词：高空飞行器姿态控制开关控制固定推力总冲

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无人机视觉引导对接过程中的协同目标检测

航空学报 2022年第1期43卷 480-494页

作者：王辉贾自凯金忍林德福范军芳徐超北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学无人机自主控制技术北京市重点实验室北京100081 北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100085 北京特种机电研究所北京100012

无人机空中自主回收是未来的发展趋势,对空中载具的自动识别是实现视觉引导回收的关键技术之一。目前对于空中关联目标检测的研究局限于单个目标个体,没有充分利用关联目标之间的信息。本文针对空中高动态对接中的关联目标检测问题,提... 详细信息

无人机空中自主回收是未来的发展趋势,对空中载具的自动识别是实现视觉引导回收的关键技术之一。目前对于空中关联目标检测的研究局限于单个目标个体,没有充分利用关联目标之间的信息。本文针对空中高动态对接中的关联目标检测问题,提出了一种母机与挂载对接物体的单阶段快速协同目标检测算法,包括相关类别并行独立分支目标检测、相关类别掩模增强检测以及相关类别的特征一致性约束,这些模块能够共同提升检测表现。实验表明,在测试集中该算法相比于YOLOv4能够提升4.3%的平均精度,相比YOLOv3-Tiny能够提升31.6%的平均精度。同时,该算法已应用在MBZIRC2020的高动态空中对接项目上,实现机载图像在线实时处理,团队借此斩获冠军。

关键词：无人机自主回收视觉引导目标检测关联目标卷积神经网络

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基于阅览空间设计的角度深化图书馆服务

经营管理者 2017年第26期 296-296页

作者：范军芳衡水市图书馆

随着读者对图书馆服务质量要求的提高,对现代图书馆阅览空间有了新的要求,要求阅览空间要呈现多种功能需求。基于此,本文从三个层面阐述了图书馆阅览空间功能,即:读者层面、服务层面、资源层面,分析了设计和布局不同图书馆阅览空间的方... 详细信息

随着读者对图书馆服务质量要求的提高,对现代图书馆阅览空间有了新的要求,要求阅览空间要呈现多种功能需求。基于此,本文从三个层面阐述了图书馆阅览空间功能,即:读者层面、服务层面、资源层面,分析了设计和布局不同图书馆阅览空间的方法,希望可以帮助广大设计师更好的设计现代图书馆阅览空间。

关键词：阅览空间图书馆空间设计