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基于INDI的倾转旋翼无人机过渡模式控制方案研究

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航空学报 2024年

作者：刘双喜林泽淮刘伟闫斌斌黄伟西北工业大学航天学院国防科技大学高超声速技术实验室国防科技大学空天科学学院上海航天设备制造总厂有限公司

针对倾转旋翼无人机过渡模式控制问题，本文提出了一种基于增量非线性动态逆的控制方案。首先，基于四轴倾转旋翼无人机动力学特性，建立了面向控制的纵向运动模型；随后，研究了虚拟控制量与控制量分配方法，在此基础上设计了倾转旋翼... 详细信息

针对倾转旋翼无人机过渡模式控制问题，本文提出了一种基于增量非线性动态逆的控制方案。首先，基于四轴倾转旋翼无人机动力学特性，建立了面向控制的纵向运动模型；随后，研究了虚拟控制量与控制量分配方法，在此基础上设计了倾转旋翼无人机过渡模式自适应倾转方案；然后，基于增量非线性动态逆控制理论，分别设计了高度、速度和姿态回路过渡模式下内/外环控制器，以及旋翼和舵面控制量混合策略。最后，仿真实验验证了基于虚拟控制量分配的自适应倾转方案的有效性，以及高度、速度和姿态回路控制器的鲁棒性。

关键词：倾转旋翼无人机增量非线性动态逆过渡模式自适应动力学建模

含有石墨烯阵列的SiC基陶瓷材料的制备与力学性能

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无机材料学报 2024年第3期39卷 267-273页

作者：孙川何鹏飞胡振峰王荣邢悦张志彬李竞龙万春磊梁秀兵军事科学院国防科技创新研究院北京100071 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

碳化硅陶瓷是一种重要工程材料,但具有一定的脆性,这限制了其进一步应用。二维石墨烯具有诸多优良特性,可以作为第二相对碳化硅陶瓷材料进行性能改善。然而石墨烯在陶瓷基体中存在分散性较差等问题,难以发挥其对陶瓷基体的改性作用。为... 详细信息

碳化硅陶瓷是一种重要工程材料,但具有一定的脆性,这限制了其进一步应用。二维石墨烯具有诸多优良特性,可以作为第二相对碳化硅陶瓷材料进行性能改善。然而石墨烯在陶瓷基体中存在分散性较差等问题,难以发挥其对陶瓷基体的改性作用。为解决以上问题,本工作以陶瓷有机前驱体聚碳硅烷和工业可膨胀石墨为原料,通过前驱体–纳米插层技术制备了少层石墨烯纳米片(GNPs)的体积分数分别为1%、3%和5%的SiC/GNPs陶瓷基复合材料。GNPs在SiC陶瓷基体中呈阵列态平行排布,显示出极高的取向性;随着GNPs含量增加,阵列中GNPs的间距依次递减,表现出一定的微观组织拓扑可调节性;加入GNPs显著提高了SiC陶瓷的断裂韧性,当GNPs含量为3%时,样品的相对密度为98.5%,抗弯强度为445 MPa,断裂韧性达到最高值5.67 MPa·m^(1/2),相比纯SiC陶瓷提高了40%,由GNPs引发的裂纹偏转与桥连是主要的增韧机制。而进一步提高GNPs含量,断裂韧性下降至4.37 MPa·m^(1/2)。这种含有石墨烯阵列的复合材料可以用于新型“结构–功能一体化”SiC基陶瓷器件的设计与开发。

关键词：碳化硅石墨烯微观组织断裂韧性陶瓷增韧

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深度神经网络修复策略综述

软件学报 2024年第3期35卷 1231-1256页

作者：梁震刘万伟吴陶然薛白王戟杨文婧量子信息研究所兼高性能计算国家重点实验室(国防科技大学) 湖南长沙410073 国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 复杂系统软件工程实验室(国防科技大学) 湖南长沙410073 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100190

随着智能信息时代的发展,深度神经网络在人类社会众多领域中的应用,尤其是在自动驾驶、军事国防等安全攸关系统中的部署,引起了学术界和工业界对神经网络模型可能表现出的错误行为的担忧.虽然神经网络验证和神经网络测试可以提供关于错... 详细信息

随着智能信息时代的发展,深度神经网络在人类社会众多领域中的应用,尤其是在自动驾驶、军事国防等安全攸关系统中的部署,引起了学术界和工业界对神经网络模型可能表现出的错误行为的担忧.虽然神经网络验证和神经网络测试可以提供关于错误行为的定性或者定量结论,但这种事后分析并不能防止错误行为的发生,如何修复表现出错误行为的预训练神经网络模型依然是极具挑战性的问题.为此,深度神经网络修复这一领域应运而生,旨在消除有缺陷的神经网络产生的错误预测,使得神经网络满足特定的规约性质.目前为止,典型的神经网络修复范式有3种:重训练、无错误定位的微调和包含错误定位的微调.介绍深度神经网络的发展和神经网络修复的必要性;厘清相近概念;明确神经网络修复的挑战;详尽地调研目前已有的神经网络修复策略,并对内在联系与区别进行分析和比较;调研整理神经网络修复策略常用的评价指标和基准测试;展望未来神经网络修复领域研究中需要重点关注的可行方向.

关键词：深度神经网络修复错误行为重训练微调错误定位

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基于极化调制的星间链路通信算法研究

先进小卫星技术（中英文）

先进小卫星技术（中英文） 2024年第1期1卷 47-55页

作者：张如生王星星徐斌贾松霖苏敏宁金枝王韶波国家国防科技工业局重大专项工程中心北京100048 航天东方红卫星有限公司北京100094

现有的星间链路通信中,主要采用频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)和时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)提高频谱利用率和信息传输的时效性,FDMA和TDMA分别通过分配不同的频点和时隙区分不同的星间链路.随... 详细信息

现有的星间链路通信中,主要采用频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)和时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)提高频谱利用率和信息传输的时效性,FDMA和TDMA分别通过分配不同的频点和时隙区分不同的星间链路.随着卫星数量的增多,尤其是低轨卫星星座的不断建设,星间链路的频谱和时隙越发紧缺,这对采用FDMA和TDMA体制的星间链路带来了严峻挑战.针对此问题,提出了一种极化多址接入的星间链路体制,引入极化调制算法,利用信号的极化状态承载信息.仿真验证表明:极化多址星间链路体制在频谱效率和时效性能方面相比现有星间链路算法分别提升了1􀆰8倍和2倍,在很大程度上解决了星间链路频谱和时隙资源紧缺的问题,为后续星间链路设计提供了参考.

关键词：星间链路极化多址极化调制去极化效应频谱效率

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基于强化学习的装备体系韧性优化方法

系统工程与电子技术 2024年

作者：柳佳豪徐任杰孙茂桐姜九瑶李际超杨克巍国防科技大学系统工程学院慕尼黑工业大学管理学院

装备体系在实际运行下不可避免会受到外部攻击和内部故障等扰动事件的影响，引起多个装备节点失效，如何科学合理制定恢复策略迅速恢复体系能力，增强装备体系韧性具有重要军事价值及意义。基于此，提出一种基于强化学习的装备体系韧性... 详细信息

装备体系在实际运行下不可避免会受到外部攻击和内部故障等扰动事件的影响，引起多个装备节点失效，如何科学合理制定恢复策略迅速恢复体系能力，增强装备体系韧性具有重要军事价值及意义。基于此，提出一种基于强化学习的装备体系韧性优化方法。具体而言，首先，综合网络拓扑和网络性能参数建立装备体系韧性度量指标；其次，提出基于Q-Learning节点恢复顺序的强化学习算法，并采用不同的扰动场景来测试韧性的变化；最后，结合典型案例验证提出算法的可行性及有效性。通过与经验性恢复策略、遗传算法的对比实验，结果表明：蓄意攻击下，基于强化学习获得的韧性值相比于基于节点能力重要度优先恢复策略、基于度优先恢复策略和随机恢复策略高37.46%、52.28%和85.65%；与遗传算法相比，优化后获得的韧性值提高28.72%。上述分析有效表明所提方法和模型优越性。

关键词：装备体系强化学习韧性优化恢复策略

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分布式航天器编队约定时间姿轨耦合协同控制

控制理论与应用 2024年第5期41卷 829-838页

作者：刘岩曹璐秦开宇肖冰施孟佶李维豪电子科技大学航空航天学院四川成都611713 军事科学院国防科技创新研究院北京100071 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

针对具有参数不确定性、外部扰动和预设性能需求的航天器编队约定时间姿轨耦合控制问题,本文基于预设性能控制方法提出了一种低复杂度的约定时间编队姿轨耦合协同控制器,使得航天器在设定时间内形成编队,且编队误差满足预设的各种性能指... 详细信息

针对具有参数不确定性、外部扰动和预设性能需求的航天器编队约定时间姿轨耦合控制问题,本文基于预设性能控制方法提出了一种低复杂度的约定时间编队姿轨耦合协同控制器,使得航天器在设定时间内形成编队,且编队误差满足预设的各种性能指标.首先,通过结合有限时间稳定概念引入一种约定时间性能函数,其系统稳定时间可以由使用者任意设定;然后,把约定时间性能函数与预设性能控制方法结合起来,提出了不依赖航天器质量和转动惯量等信息的约定时间编队协同控制器,保证了编队状态量的收敛性能和收敛时间,并使用李雅普诺夫理论证明了其稳定性.最后,通过仿真验证了该控制方案的有效性.

关键词：航天器编队飞行姿轨耦合控制预设性能控制约定时间控制航天器队形重构

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固体姿轨控发动机变工况过程推力不确定性分析

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国防科技大学学报 2024年

作者：高经纬贾军凯武泽平张德权张杰张为华河北工业大学机械工程学院国防科技大学空天科学学院

为探究喉栓式固体姿轨控发动机推力动态性能可靠性，考虑燃气阀几何参数不确定性对固体姿轨控发动机变工况过程推力性能不确定性开展研究。结合固体姿轨控发动机工作原理、推力数学模型和零维内弹道方程构建发动机变工况过程推力计算模... 详细信息

为探究喉栓式固体姿轨控发动机推力动态性能可靠性，考虑燃气阀几何参数不确定性对固体姿轨控发动机变工况过程推力性能不确定性开展研究。结合固体姿轨控发动机工作原理、推力数学模型和零维内弹道方程构建发动机变工况过程推力计算模型。在此基础上，根据固体姿轨控发动机阀门几何参数不确定性模型，采用蒙特卡罗模拟法进行不确定性传递，获取喉栓瞬时运动后推力不确定性随时间的变化规律，实现变工况过程推力不确定性分析，并对不确定性变量进行重要度排序。量化评估固体姿轨控发动机实时调节过程中的推力不确定性，可以为固体姿轨控发动机控制系统提供更合理的设计要求，在满足设计需求的同时节省研制成本。

关键词：固体姿轨控发动机推力性能变工况过程不确定性分析零维内弹道方程

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新四军第5师兵工建设论析

军事史林 2024年第3期 1-9页

作者：赵可国防科技大学

朱德总司令在党的七大作军事报告时指出：“几年来在解放区战场，我们最困难的，是部队装备和各种军用器材问题。”[1]坚持中原敌后游击战争的新四军第5师长期孤悬敌后、独立作战，他们面对敌强我弱、顽大我小，根据地被严重分割、严密...

朱德总司令在党的七大作军事报告时指出：“几年来在解放区战场，我们最困难的，是部队装备和各种军用器材问题。”[1]坚持中原敌后游击战争的新四军第5师长期孤悬敌后、独立作战，他们面对敌强我弱、顽大我小，根据地被严重分割、严密封锁的艰苦环境，自力更生、艰苦奋斗，大力兴办兵工事业，形成了能修配各种枪支和生产各种炸弹的初具规模的兵器工业，为第5师发展和坚持鄂豫边区敌后抗战、开辟中原战略区提供了装备器材方面的坚实保障，也在抗日根据地兵工发展史上写下了光辉篇章。

关键词：

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基于相干布居囚禁的毫特级磁场测量方法研究

宇航计测技术 2024年第2期44卷 98-102页

作者：张樊汪东平易思岳程智勇谢胤裴华刚中国船舶集团有限公司第七一〇研究所宜昌443003 国防科技工业弱磁一级计量站宜昌443003

提出了一种基于相干布居囚禁原理的毫特级磁场测量方法,通过线偏振激光与^(87)Rb原子相互作用,得到磁场下因核自旋引起分裂的CPT共振信号,并根据分裂开的两个CPT共振信号进行磁场测量,该方法可以消除高次塞曼效应引起的非线性误差,从而... 详细信息

提出了一种基于相干布居囚禁原理的毫特级磁场测量方法,通过线偏振激光与^(87)Rb原子相互作用,得到磁场下因核自旋引起分裂的CPT共振信号,并根据分裂开的两个CPT共振信号进行磁场测量,该方法可以消除高次塞曼效应引起的非线性误差,从而提高磁场测量的准确度,可为量子化毫特级恒定磁场标准的建立提供了一种新的技术方案。

关键词：相干布居囚禁原子磁强计量子计量学