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Space Noncooperative Target Trajectory Tracking Based on Maneuvering Parameter Estimation

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Space(Science & Technology) 2023年第1期3卷 539-546页

作者： Ruifeng Li Chong Sun xiaozhou yu Lijun Zhang Jinyuan Wei Qun Fang National Key Laboratory of Aerospace Flight Dynamics Northwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China School of Aeronautics and Astronautics Dalian University of TechnologyDalian 116024China State Key Laboratory of Astronautic Dynamics Xi’anChina Department of Electrical and Computer Engineering University of AlbertaEdmontonAlbertaCanada

The space noncooperative target maneuvering trajectory tracking is essential for the safety of the on-orbit *** the noncooperative target,the maneuvering model is complex and ***,the maneuvering dynamics model,the operation time,and the maneuvering frequency are previously *** is difficult to achieve high-precision maneuvering trajectory *** this paper,a novel real-time maneuvering trajectory tracking algorithm is developed,in which the maneuvering trajectory of the noncooperative target is discretized first,and then the differential algebra method is utilized to estimate the maneuvering parameter of the noncooperative target in the discretized *** the discretized period is very short,the maneuvering parameters of the target in the next discretized time are assumed to be the same as those in the previous discretized time,and the estimated maneuvering parameters are utilized to predict the target’s relative state in the next discretized time to achieve maneuvering trajectory *** with the interactive multimodel method(IMM),the proposed method can estimate the maneuvering parameter of the noncooperative target in real time,which greatly reduces the tracking error caused by the mismatching of the target’s maneuvering *** order to verify the effectiveness of the algorithm,a simulation of a noncooperative target’s maneuvering trajectory tracking is *** results demonstrated that the proposed method could track the noncooperative target maneuvering in real time,and the estimation accuracy was improved by about 93.07%compared with the IMM.

关键词： interactive utilized Parameter

利用层次任务图和多种群遗传算法的可重构计算任务划分

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第3期23卷 508-513页

作者：周军张强于晓洲西北工业大学精确制导与控制研究所西安710072

为实现可重构计算中软硬件任务的自动划分,提出一种基于层次任务图模型和采用遗传算法作为搜索算法的任务划分算法.首先设计了一个层次任务图模型,其不同于基于有向非循环图(DAG)的模型,可以在任务划分时动态改变任务颗粒度,进而得到不... 详细信息

为实现可重构计算中软硬件任务的自动划分,提出一种基于层次任务图模型和采用遗传算法作为搜索算法的任务划分算法.首先设计了一个层次任务图模型,其不同于基于有向非循环图(DAG)的模型,可以在任务划分时动态改变任务颗粒度,进而得到不同任务粒度下的最优解;其次设计了一个考虑了时间、功耗、资源和通信代价的适应度函数,并根据任务数量不固定的特点对遗传算法进行了改进.对文中算法在FPGA上进行实验验证和分析的结果表明,该算法的结果优于基于DAG任务图模型的任务划分.

关键词：可重构计算任务划分层次任务图遗传算法

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一种可局部动态实时重构的演化硬件平台

西北工业大学学报 2011年第5期29卷 761-765页

作者：张强周军于晓洲西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

为实现演化硬件能随外部环境的变化而自适应地改变芯片内部硬件结构的功能,设计了一种基于可编程片上系统的演化硬件平台。首先,该平台克服了商用FPGA的重构系统对演化硬件支持不足的问题,可以进行局部动态实时重构,且重构速度达到了1 6... 详细信息

为实现演化硬件能随外部环境的变化而自适应地改变芯片内部硬件结构的功能,设计了一种基于可编程片上系统的演化硬件平台。首先,该平台克服了商用FPGA的重构系统对演化硬件支持不足的问题,可以进行局部动态实时重构,且重构速度达到了1 600 Mbps。其次,该平台中的重构颗粒度可以灵活设计,避免了FPGA中重构粒度太细,电路染色体长度过长引起演化算法搜索时间过久的问题。最后,在EP2C50芯片上实现了该平台,并利用改进的遗传算法在该平台上进行了4种实际电路的演化实验。实验结果表明,规模为100的种群每演化一代的耗时约为0.07 s,验证了该平台进行硬件演化的有效性。

关键词：演化硬件 FPGA 动态可重构片上系统

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低热层大气探测立方星翱翔一号轨道寿命分析

西北工业大学学报 2013年第6期31卷 896-900页

作者：于晓洲周军朱林妤西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072 陕西省微小卫星工程实验室陕西西安710072

西北工业大学翱翔一号作为欧盟第七框架协议-QB50立方星网络大气探测项目中50颗立方星中的一员，将通过搭载多种大气传感器实现对于低热层大气中性粒子、带电离子、大气阻力参数等的全面探测。对翱翔一号在低热层飞行过程中影响其轨道... 详细信息

西北工业大学翱翔一号作为欧盟第七框架协议-QB50立方星网络大气探测项目中50颗立方星中的一员，将通过搭载多种大气传感器实现对于低热层大气中性粒子、带电离子、大气阻力参数等的全面探测。对翱翔一号在低热层飞行过程中影响其轨道寿命的主要因素进行分析，并针对不同的发射月份采取多种大气模型进行了分析与仿真，通过仿真可以看出同一个月内发射，当采用不同大气模型时轨道的寿命具有差异。采用同一大气模型，在不同的月份进行发射，立方星的在轨天数也不同，大约在90～120天之间。由于QB50项目中50颗立方星质量相近，轨道高度、轨道倾角相同，因此，文中的研究工作对整个卫星网络的在轨时间估计、任务规划、对各卫星再入返回时间估计分析有重要借鉴意义。

关键词：计算机仿真地球大气发射数学模型测量轨道再入返回卫星传感器立方星欧盟第七框架协议寿命分析低热层

QB50 Project and the Development of Cube Sat Technology in China

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Aerospace China 2018年第2期19卷 30-39页

作者： ZHOU Jun LIU Yingying LIU Guanghui BAI Bo PANG Weijian ZHU Peijie yu xiaozhou national united engineering laboratory of microsatellite technology and application northwestern polytechnical university Xi'an 710072

The Cube Sat refers to the low-cost nano satellite produced by international standards. The QB50 project is "an International Network of 50 double Cube Sats for multi-point, in-situ, long-duration measurements in the lower thermosphere and re-entry research". There are 23 countries and region participated in the QB50 Project. 38 Cube Sats were developed and launched. Among them, four Cube Sats developed by Chinese universities were sent to orbit(Three were deployed from the International Space Station, and one was launched by the Polar Satellite Launch Vehicle, PLSV). They are Aoxiang-1(Northwestern Polytechnical University, the Asia coordinator), Lilac Sat-1(Harbin Institute of Technology), NJUST-2(Nanjing University of Science and Technology) and NUDTsat(National University of Defense Technology). Through the development of the QB50 Project, Chinese researchers and students got in touch with the concept of Cube Sat and gained experience of international scientific cooperation. A lot of students took part in the assembly, integration, and test of spacecraft, which is helpful to the training of space talents. Now, many universities and institutes have the capabilities to develop Cube Sats and the subsystems independently.

关键词： Cube Sat QB50 project international scientific cooperation

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基于双解析模型的故障隔离与估计方案及应用

仪器仪表学报 2010年第5期31卷 1017-1022页

作者：周军张如飞于晓洲西北工业大学精确制导与控制研究所西安710072

系统分析了基于观测器的故障检测与隔离方法存在的问题,创新性提出了一种基于标称模型和未知输入观测器的故障诊断方案—双解析方案。它从故障观测而非状态估计的角度设计未知输入观测器,并根据未知输入观测器与标称系统之间的状态误差... 详细信息

系统分析了基于观测器的故障检测与隔离方法存在的问题,创新性提出了一种基于标称模型和未知输入观测器的故障诊断方案—双解析方案。它从故障观测而非状态估计的角度设计未知输入观测器,并根据未知输入观测器与标称系统之间的状态误差修正并替换未知输入观测器的状态估计误差,从而构成实际可行的故障隔离与估计的解析表达式。该方案应用于三轴稳定卫星执行器/敏感器故障诊断,仿真设置的五种飞轮/陀螺组合故障均被准确隔离及估计,表明了该方案的有效性。从设计及应用过程可以看出,双解析方案设计简单、无存在性条件约束,有效拓展了基于观测器故障诊断的应用范围及深度。

关键词：标称系统观测器双解析方案三轴稳定卫星故障隔离与估计

基于SOPC技术的阵列信息处理技术实现研究

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西北工业大学学报 2009年第2期27卷 168-172页

作者：于晓洲周军周凤岐西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

传统波达方向估计采用MUSIC算法进行估计时,当出现信号相关、低信噪比以及角度相近时,效果较差。在此基础上文中采用一种改进的MUSIC算法来实现对波达方向的可靠辨识。由于改进的MUSIC算法计算量较大,因此利用FPGA芯片以及硬件系统的SOP... 详细信息

传统波达方向估计采用MUSIC算法进行估计时,当出现信号相关、低信噪比以及角度相近时,效果较差。在此基础上文中采用一种改进的MUSIC算法来实现对波达方向的可靠辨识。由于改进的MUSIC算法计算量较大,因此利用FPGA芯片以及硬件系统的SOPC(System On the Programmable Chip,可编程片上系统)技术,结合嵌入式软核与硬件加速的方法,设计并实现了阵列信息的高速处理与并行计算。

关键词：波达方向 FPGA 信号处理 MUSIC算法

ROS Balance Autoregulating Core-Shell CeO_(2)@ZIF-8/Au Nanoplatform for Wound Repair

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Nano-Micro Letters 2024年第8期16卷 341-361页

作者： Xi Zhou Quan Zhou Zhaozhi He Yi Xiao Yan Liu Zhuohang Huang Yaoji Sun Jiawei Wang Zhengdong Zhao xiaozhou Liu Bin Zhou Lei Ren yu Sun Zhiwei Chen Xingcai Zhang The Higher Educational Key Laboratory for Biomedical Engineering of Fujian Province Research Center of Biomedical Engineering of XiamenDepartment of BiomaterialsCollege of MaterialsXiamen UniversityXiamen 361005People’s Republic of China Department of Electronic Science Fujian Provincial Key Laboratory of Plasma and Magnetic Resonance ResearchSchool of Electronic Science and EngineeringXiamen UniversityXiamen 361005People’s Republic of China John A Paulson School of Engineering and Applied Sciences Harvard UniversityCambridgeMA 02138USA Department of Otorhinolaryngology Union Hospital of Tongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430022People’s Republic of China NO.1 Middle School Affiliated to Central China Normal University Wuhan 430223People’s Republic of China

Reactive oxygen species(ROS)plays important roles in living *** ROS is a double-edged sword,which can eliminate drug-resistant bacteria,but excessive levels can cause oxidative damage to cells.A core–shell nanozyme,Ce O_(2)@ZIF-8/Au,has been crafted,spontaneously activating both ROS generating and scavenging functions,achieving the multifaceted functions of eliminating bacteria,reducing inflammation,and promoting wound *** Au Nanoparticles(NPs)on the shell exhibit high-efficiency peroxidase-like activity,producing ROS to kill ***,the encapsulation of Ce O_(2) core within ZIF-8 provides a seal for temporarily limiting the superoxide dismutase and catalase-like activities of Ce O_(2) ***,as the ZIF-8 structure decomposes in the acidic microenvironment,the Ce O_(2) core is gradually released,exerting its ROS scavenging activity to eliminate excess ROS produced by the Au *** two functions automatically and continuously regulate the balance of ROS levels,ultimately achieving the function of killing bacteria,reducing inflammation,and promoting wound *** innovative ROS spontaneous regulators hold immense potential for revolutionizing the field of antibacterial agents and therapies.

关键词： Metal-organic framework(MOF) Reactive oxygen species(ROS) Cerium dioxide Au nanoparticles Wound healing

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翱翔之星电源系统的设计与在轨验证

太阳能学报 2018年第4期39卷 1002-1007页

作者：李朋周军于晓洲刘光辉西北工业大学航天学院精确制导与控制研究所

针对翱翔之星这一类标准架构立方星体积小、能源紧张的特点,提出一种新颖的微纳卫星集中供电式模块化电源系统拓扑结构,采用最大功率点跟踪设计多路独立的太阳能转换单元以提高太阳能的利用效率。针对电源系统全部采用商业化器件的理念... 详细信息

针对翱翔之星这一类标准架构立方星体积小、能源紧张的特点,提出一种新颖的微纳卫星集中供电式模块化电源系统拓扑结构,采用最大功率点跟踪设计多路独立的太阳能转换单元以提高太阳能的利用效率。针对电源系统全部采用商业化器件的理念,对系统各主要单元保证软、硬件可靠性的设计方法进行阐述,进而对电源系统的工作流程、状态监测和保护模式进行论述,使系统具有较好的抗故障能力和运行自主性。通过翱翔之星的地面实验和在轨数据分析,验证所设计系统的有效性,具有较好的工程应用价值。

关键词：微纳卫星电源系统最大功率点跟踪电源管理立方星在轨试验