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复杂空间背景下暗弱目标的快速识别方法

中国科学：物理学、力学、天文学 2022年第1期52卷 24-30页

作者：鄂薇王大轶邹元杰李嘉兴北京空间飞行器总体设计部北京100094

本文针对复杂空间背景下暗弱目标难以识别的问题,提出了一种基于匹配滤波的暗弱目标快速识别算法.首先建立了恒星跟踪模式下条纹状空间目标的成像模型,并利用信噪比来界定空间目标的暗弱程度.进而设计了一种条纹单元模板,该模板避免了... 详细信息

本文针对复杂空间背景下暗弱目标难以识别的问题,提出了一种基于匹配滤波的暗弱目标快速识别算法.首先建立了恒星跟踪模式下条纹状空间目标的成像模型,并利用信噪比来界定空间目标的暗弱程度.进而设计了一种条纹单元模板,该模板避免了生成大量不同长度的条纹模板,从而降低了图像空间滤波过程中的计算量.最后通过仿真实验验证了该算法的有效性,能够实现信噪比为0.5的暗弱目标的快速识别.

关键词：空间暗弱目标目标识别天基观测匹配滤波

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月球软着陆的二次型最优制导方法

航天控制 2006年第6期24卷 11-16页

作者：黄翔宇王大轶关轶峰空间智能控制技术国家级重点实验室北京控制工程研究所北京100080

为实现在月球表面指定区域的精确软着陆,研究了月球软着陆的线性二次型最优制导方法。利用简化的轨道动力学模型,给出了一种基于状态和能耗最优的软着陆二次型制导方法。由于制导律要求同时提供3个方向的时变推力,所以需要通过变推力发... 详细信息

为实现在月球表面指定区域的精确软着陆,研究了月球软着陆的线性二次型最优制导方法。利用简化的轨道动力学模型,给出了一种基于状态和能耗最优的软着陆二次型制导方法。由于制导律要求同时提供3个方向的时变推力,所以需要通过变推力发动机和姿态机动来实现。该制导方法虽能满足精确软着陆的需要,但对姿态变化的要求超出了着陆器姿态机动能力。因此,本文修正了二次型最优制导方法,取消了对轨道参数的过程约束,仅对其终端进行约束,通过求解着陆指定目标点的能耗最优两点边值问题,得到了发动机推力大小和方向的显式表达式。研究结果表明,利用一定的姿态机动能力,修正的制导方法能够满足精确软着陆的需要。

关键词：月球软着陆制导线性二次型最优

基于能耗最优的卫星姿控系统推力器可重构性设计

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航天控制 2015年第5期33卷 46-53页

作者：王世新邢琰王大轶刘成瑞北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术重点实验室北京100190

针对卫星姿控系统执行机构可重构性设计,提出了可重构性评价指标,并以推力器为具体的执行机构建立了优化设计模型,将遗传算法应用于其最优解的求取。Matlab/Simulink环境下搭建的卫星闭环姿控系统仿真结果表明,设计安装方案无论在故障... 详细信息

针对卫星姿控系统执行机构可重构性设计,提出了可重构性评价指标,并以推力器为具体的执行机构建立了优化设计模型,将遗传算法应用于其最优解的求取。Matlab/Simulink环境下搭建的卫星闭环姿控系统仿真结果表明,设计安装方案无论在故障情况下还是在正常情况下,系统可重构性和控制性能均明显优于其他比较方案,在一定程度上有效地验证了所提优化设计方法和结果的合理性和正确性。

关键词：姿态控制推力器可重构性优化设计仿真验证

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大尺寸高精度星模拟器光机结构设计

仪器仪表学报 2011年第9期32卷 2121-2126页

作者：孙向阳张国玉王大轶郝云彩段洁长春理工大学长春130022 长春大学长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 北京控制工程研究所北京100190

针对常规星模拟器在高精度光学导航敏感器的标定中无法满足星间角距和高星等的高精度模拟等实际问题,提出1种新型的大口径、长焦距、高精度星模拟器设计方案,并对模拟器、转向反射镜、标准目标源等主要组成部分进行了详细的光机结构设... 详细信息

针对常规星模拟器在高精度光学导航敏感器的标定中无法满足星间角距和高星等的高精度模拟等实际问题,提出1种新型的大口径、长焦距、高精度星模拟器设计方案,并对模拟器、转向反射镜、标准目标源等主要组成部分进行了详细的光机结构设计。根据模拟器透镜组件尺寸大、透镜多的特点,镜筒设计为筒套筒与内套筒统一固定的结构方式;为减少镜面变形,转向平面反射镜采用微应力设计;为实现5～10等星的模拟,标准目标源采用OLED面阵光源经光纤光导并配合高精度星点靶标的结构。通过实际检测,其星间角距精度σ≤1″,可精确模拟5～10等星,满足当前对高精度光学导航敏感器的标定技术指标要求。

关键词：导航星模拟器标定光机结构

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人工湿地+生态塘处理农村生活污水工程实例

环境工程 2010年第4期28卷 6-8页

作者：王桂芳王大义章志元杭州天川环保科技有限公司杭州310005 海宁市环保局浙江海宁314400 浙江博世华环保科技有限公司杭州310013

"人工湿地+生态塘"系统是一种投资少、建设运营成本低、工艺简单的新生态处理系统。采用人工湿地+生态塘工艺处理农村生活污水,监测数据表明该工艺成熟可靠,去除N、P能力强,出水各污染指标均能达排放要求,证明该工艺是一种适合农村污水... 详细信息

"人工湿地+生态塘"系统是一种投资少、建设运营成本低、工艺简单的新生态处理系统。采用人工湿地+生态塘工艺处理农村生活污水,监测数据表明该工艺成熟可靠,去除N、P能力强,出水各污染指标均能达排放要求,证明该工艺是一种适合农村污水处理的新型工艺,适合在农村推广应用。

关键词：人工湿地生态塘农村污水

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探月卫星变轨时的姿态控制研究

航天控制 2005年第1期23卷 11-14,40页

作者：王寨李铁寿王大轶北京控制工程研究所北京100080

基于伪速率调制器的原理,提出了利用脉宽调制器替代伪速率调制器实现姿态控制的方法,并针对于三种不同干扰力矩,对探月飞行器变轨时的姿态控制加以仿真。仿真结果表明,脉宽调制器在功能上可以代替伪速率调制器。

关键词： PRM 姿态控制变轨探月卫星

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卫星混合执行机构的可重构性研究

航天控制 2014年第3期32卷 44-50页

作者：胡宇桑王大轶刘成瑞北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术重点实验室北京100190

针对含混合执行机构的姿态控制系统中常见构型配置问题进行研究,选择金字塔(PC)、五棱锥安装(FPC)的单框架控制力矩陀螺群(SGCMG)与三正一斜装、四斜装的动量轮(MW)分别进行执行机构组合构型比较。根据提出的构型评价指标,考虑各组合构... 详细信息

针对含混合执行机构的姿态控制系统中常见构型配置问题进行研究,选择金字塔(PC)、五棱锥安装(FPC)的单框架控制力矩陀螺群(SGCMG)与三正一斜装、四斜装的动量轮(MW)分别进行执行机构组合构型比较。根据提出的构型评价指标,考虑各组合构型因故障进行重构情形,从角动量包络、执行机构功耗、系统控制性能、构型安装位置等方面研究卫星混合执行机构的可重构性。通过对各混合构型及其重构构型完成姿态大角度机动进行仿真,得到相关可重构性研究结论,结果表明混合执行机构的可重构性与构型安装数目及位置有着密切的关系,执行机构功耗也影响其可重构能力等,可以为卫星混合执行机构可重构性评价和设计提供相关参考。

关键词：混合执行机构构型配置可重构性姿态机动

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序列图像自主导航系统观测能力优化方法

宇航学报 2024年第7期45卷 1008-1018页

作者：侯博文王大轶王炯琦董天舒李嘉兴国防科技大学理学院长沙410073 北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对空间目标序列图像自主导航系统欠观测的问题,详细阐述了图像序列对系统性能优化的作用,设计了一种基于多步轨道机动的系统观测能力优化方法。该方法以系统观测能力量化指标和机动能量消耗为目标函数,通过约束法将能量消耗目标转化... 详细信息

针对空间目标序列图像自主导航系统欠观测的问题,详细阐述了图像序列对系统性能优化的作用,设计了一种基于多步轨道机动的系统观测能力优化方法。该方法以系统观测能力量化指标和机动能量消耗为目标函数,通过约束法将能量消耗目标转化为不等式约束,进而将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并以相对运动位置范围为约束条件,利用内点法获得使观测能力最优的服务航天器轨道机动策略,分析了能量约束对观测能力优化结果的影响,即能量上限在一定范围内时,系统观测能力随着能量上限增加而改善;当超过一定范围时,观测能力将会达到最优并不再有明显的提升。仿真结果表明该方法能够有效提升观测能力,与现有方法相比在导航精度和优化效率上具有明显优势。

关键词：空间目标序列图像自主导航系统观测能力优化轨道机动规划

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自主光学相对导航中序列图像最优构建方法

宇航学报 2023年第6期44卷 926-933页

作者：孙博文王大轶周海银李茂登王炯琦国防科技大学理学院长沙410073 北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京控制工程研究所北京100094

针对状态估计误差的几何特性,提出了一种基于可观测度量化的自主光学相对导航序列图像最优构建方法。首先,通过分析自主光学相对导航系统可观测性来探究影响导航参数估计精度的关键因素;然后,依据状态估计误差几何特性,构建了相对导航... 详细信息

针对状态估计误差的几何特性,提出了一种基于可观测度量化的自主光学相对导航序列图像最优构建方法。首先,通过分析自主光学相对导航系统可观测性来探究影响导航参数估计精度的关键因素;然后,依据状态估计误差几何特性,构建了相对导航系统可观测度指标;在此基础上建立了该指标与序列图像构建方式的映射关系,研究了序列图像最优构建方法。PRISMTA任务的数值仿真实验表明,提出的方法可有效提高自主光学相对导航精度。

关键词：自主相对导航光学导航序列图像相机安装偏置可观测度