椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解与应用 被引量：5

1

作者 曹静 袁建平 罗建军 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期37-45,共9页

在长期的航天器编队飞行中传统的基于线性相对运动模型设计编队保持轨道的方法会引起较多的燃料消耗。首先采用摄动法解析地求得了考虑二阶非线性项时椭圆轨道相对运动模型的周期性条件和周期解;然后以此周期解为参考轨道设计了基于Lyap... 在长期的航天器编队飞行中传统的基于线性相对运动模型设计编队保持轨道的方法会引起较多的燃料消耗。首先采用摄动法解析地求得了考虑二阶非线性项时椭圆轨道相对运动模型的周期性条件和周期解;然后以此周期解为参考轨道设计了基于Lyapunov稳定的PD保持控制律。仿真结果表明:基于椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解较基于椭圆轨道线性相对运动模型的周期解,精度明显提高;以前者为参考轨道的保持控制与以后者为参考轨道的保持控制相比,燃耗明显降低。 展开更多

关键词 摄动法 周期解 非线性相对运动模型 椭圆轨道 编队飞行 保持控制 航天器

在线阅读 下载PDF 职称材料

解析求解非线性相对运动的最优重构问题 被引量：1

2

作者 曹静 袁建平 罗建军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期909-916,共8页

椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构... 椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构问题的数学模型;然后采用摄动法,以偏近点角为积分变量求得了不含特殊积分的解析开环最优控制,有效地避免了真近点角域下最优控制解所含有的特殊积分。仿真验证了所求最优控制的有效性和优越性,结果表明在相对运动尺度较大时,相比基于椭圆轨道线性化模型的最优控制,在燃耗保持相近的情况下,所求非线性控制有效地降低了重构误差。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 椭圆轨道 最优重构 非线性相对运动模型 摄动法 近似解析解

在线阅读 下载PDF 职称材料

无扰载荷航天器相对运动动力学建模 被引量：7

3

作者 孔宪仁 武晨 +1 位作者 刘源 李海勤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1139-1146,共8页

为满足无扰载荷(DFP)航天器中非接触式作动器对有效载荷模块(PM)与支持模块(SM)之间相对运动的要求,本文建立了PM与SM之间的六自由度相对运动动力学模型。考虑立方构型DFP接口,分析了作用于PM与SM的力和力矩。考虑DFP航天器相对运动控... 为满足无扰载荷(DFP)航天器中非接触式作动器对有效载荷模块(PM)与支持模块(SM)之间相对运动的要求,本文建立了PM与SM之间的六自由度相对运动动力学模型。考虑立方构型DFP接口,分析了作用于PM与SM的力和力矩。考虑DFP航天器相对运动控制的特殊性,建立了SM相对PM的相对姿态动力学模型和PM相对SM的相对平动动力学模型,然后采用比例微分(PD)控制方法设计了DFP航天器的控制系统。数值仿真结果表明,定向状态或姿态机动过程PM与SM六自由度相对运动均满足非接触式作动器作用范围的要求,既可保证PM与SM无机械接触,又可实现对PM精确定向和姿态机动,说明六自由度相对运动动力学建模对研究DFP航天器具有重要意义。 展开更多

关键词 无扰载荷(DFP)航天器 超高指向精度 立方构型DFP接口 相对运动动力学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于双模型的低成本多AUV协同定位方法 被引量：4

4

作者 徐博 李盛新 张奂 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-7,共7页

[目的]针对多自主水下航行器(AUV)上装备的惯性导航系统(INS)和多普勒速度计程仪(DVL)失效或未配备的情况,结合传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计,提出一种基于双模型的协同定位方法。[方法]建立相对运动模型和双领航状态空间模型,通过水... [目的]针对多自主水下航行器(AUV)上装备的惯性导航系统(INS)和多普勒速度计程仪(DVL)失效或未配备的情况,结合传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计,提出一种基于双模型的协同定位方法。[方法]建立相对运动模型和双领航状态空间模型,通过水声通信,利用相对运动模型估计跟随AUV的速度信息,再应用双领航模式的多AUV协同定位状态空间模型,进一步提高协同定位系统的鲁棒性和准确性,利用海试数据进行半实物仿真验证。[结果]结果表明,基于双模型的主从式多AUV协同定位方法,能够在跟随AUV上没有INS和DVL的情况下,实时估计跟随AUV的位置。[结论]该方法能够保障协同定位系统定位精度在允许的范围内,降低多AUV协同定位系统的成本。 展开更多

关键词 自主水下航行器 协同定位 扩展卡尔曼滤波 相对运动模型 水声通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

双基站小卫星网的动力学模型及可视性

5

作者 张娟 和兴锁 +1 位作者 卞家周 侯美丽 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期133-135,共3页

从航天器飞行动力学角度出发 ,首先建立了小卫星网中小卫星在地球引力场作用下相对空间站的相对运动微分方程 ,然后研究了双基站小卫星网的可视性、对地覆盖时间 ,比较了双基站与地面基站的覆盖性能 。

关键词 双基站小卫星网 动力学模型 可视性 覆盖性能 相对运动模型 航天器 飞行动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

小议移动GIS应用 被引量：5

6

作者 刘钊 方正 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第10期41-43,共3页

随着GPS技术、无线通信技术的发展,以及智能手机等移动设备的普及,移动GIS的应用研究受到越来越多的关注。本文对移动GIS在传统行业、公共管理领域,以及面向个人消费的应用现状进行总结和分析,并总结回顾移动GIS在移动对象数据库和相对... 随着GPS技术、无线通信技术的发展,以及智能手机等移动设备的普及,移动GIS的应用研究受到越来越多的关注。本文对移动GIS在传统行业、公共管理领域,以及面向个人消费的应用现状进行总结和分析,并总结回顾移动GIS在移动对象数据库和相对运动模式的理论成果,最后指出提高移动GIS对移动对象特别是多个移动对象的时空分析能力,是移动GIS进一步研究的内容,并且有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 地理信息系统 智能手机 时空分析 移动点对象 相对运动模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于θ-D非线性控制方法的伴随轨道控制 被引量：2

7

作者 罗建军 周文勇 袁建平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期1-7,24,共8页

为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足... 为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足θ-D控制方法的要求。采用相对轨道要素设计了理想的基准伴随轨道。仿真计算结果表明,所设计的控制律是稳定的,能够以较少的燃料消耗实现伴随轨道的控制。 展开更多

关键词 θ-D非线性控制方法 相对运动模型 伴随轨道 轨道控制 航天器

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向移动单摄像机的多目标跟踪算法 被引量：5

8

作者 李兴玮 陈慧敏 +1 位作者 吕林珏 关少杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期120-126,共7页

针对移动单摄像机采集的视频序列中的运动多目标,重点研究了基于目标间的相对运动信息和数据关联策略的在线多目标自动跟踪器。利用目标间相对运动模型实现目标轨迹的恢复,减少目标轨迹碎片。运用事件匹配算法改进当前帧的检测响应与过... 针对移动单摄像机采集的视频序列中的运动多目标,重点研究了基于目标间的相对运动信息和数据关联策略的在线多目标自动跟踪器。利用目标间相对运动模型实现目标轨迹的恢复,减少目标轨迹碎片。运用事件匹配算法改进当前帧的检测响应与过去轨迹的分配,并降低跟踪过程中的目标身份转换次数。实验结果表明:该改进算法较原算法能够对序列中目标跟踪定位得更加精确,减少了轨迹碎片和身份转换次数,在TUD-Campus序列上达到了与国际前沿多目标跟踪算法相当的效果。 展开更多

关键词 相对运动模型 事件匹配算法 数据关联 移动单摄像机 多目标跟踪器

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用凸优化方法的多航天器编队重构轨迹规划 被引量：4

9

作者 刘幸川 陈丹鹤 +1 位作者 徐根 廖文和 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期934-945,共12页

针对近地圆轨道多航天器编队重构问题,提出一种使用凸优化方法的编队重构最优轨迹规划方法。基于相对轨道根数(ROE)推导了航天器在非球形引力摄动与差异大气阻力摄动影响下的相对运动模型,考虑微小型航天器推力限制与重构过程中的安全... 针对近地圆轨道多航天器编队重构问题,提出一种使用凸优化方法的编队重构最优轨迹规划方法。基于相对轨道根数(ROE)推导了航天器在非球形引力摄动与差异大气阻力摄动影响下的相对运动模型,考虑微小型航天器推力限制与重构过程中的安全距离等约束,建立了多航天器重构机动的凸优化数学模型,设计了利用CVX软件的最优重构轨迹求解方法,最后通过数值仿真验证了提出的轨迹优化方法。结果表明,该方法解决了在地球引力摄动与差异大气阻力摄动影响及推力缺失、幅值限制与安全距离等工程约束下的多航天器编队协同重构轨迹优化问题,并且计算速度更快、求解精度更高。可为多航天器协同编队重构提供理论基础。 展开更多

关键词 编队重构 相对运动模型 多约束问题 轨迹优化 凸优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种红外导引头量测误差抑制方法研究 被引量：1

10

作者 张宽桥 杨锁昌 王刚 《计算机测量与控制》 2015年第6期2030-2032,2036,共4页

针对自寻的反坦克导弹的红外导引头由于受复杂背景和随机干扰影响测角精度不高的问题,提出了一种惯导信息辅助的无迹卡尔曼滤波方法;利用惯导信息描述导弹自身的运动,基于弹目信息状态变量构建弹且相对运动模型,采用无迹卡尔曼滤波方法... 针对自寻的反坦克导弹的红外导引头由于受复杂背景和随机干扰影响测角精度不高的问题,提出了一种惯导信息辅助的无迹卡尔曼滤波方法;利用惯导信息描述导弹自身的运动,基于弹目信息状态变量构建弹且相对运动模型,采用无迹卡尔曼滤波方法实现对导引头量测误差的抑制;该方法实现了导引头量测信息与惯导信息的融合,充分利用信息资源,抑制导引头量测误差,提高了导弹的打击精度,仿真实验证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 弹目相对运动模型 无迹卡尔曼滤波 惯导系统 红外导引头

在线阅读 下载PDF 职称材料

天基预警雷达空中目标回波建模与分析 被引量：1

11

作者 周亮 袁俊泉 +1 位作者 陈阿磊 胡忠明 《空军预警学院学报》 2018年第2期84-89,共6页

针对天基预警雷达卫星平台和空中目标之间存在复杂相对运动的特点,首先建立了平台与目标的相对运动模型,推导并证明了平台与目标间存在等效的径向速度和加速度,在短时间内,它们的相对运动模型可以近似为匀加速运动模型;然后在匀加速运... 针对天基预警雷达卫星平台和空中目标之间存在复杂相对运动的特点,首先建立了平台与目标的相对运动模型,推导并证明了平台与目标间存在等效的径向速度和加速度,在短时间内,它们的相对运动模型可以近似为匀加速运动模型;然后在匀加速运动模型的基础上,建立了空中目标回波模型;最后对回波模型进行了仿真.仿真结果表明,在短时间内,通过二阶多项式拟合的径向距离和实际径向距离之间的误差非常小,进一步验证了用匀加速运动模型来近似卫星平台与空中目标相对运动的合理性.此外,卫星平台与目标间的等效径向速度和加速度较大,在一个相干积累时间内,回波包络峰值存在较明显的跨距离单元徙动,直接利用动目标检测(MTD)技术对回波进行相参处理,会因信号能量散焦导致相参积累增益降低. 展开更多

关键词 天基预警雷达 相对运动模型 空中目标回波建模 距离徙动

在线阅读 下载PDF 职称材料

带落角约束的导弹制导控制一体化设计综述 被引量：4

12

作者 王兴龙 许哲 +2 位作者 王雪梅 邱洪彬 宿常鹏 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期45-50,共6页

导弹制导控制一体化技术是将制导系统和控制系统综合进行设计,可以充分发挥导弹的整体性能,提高命中精度。为了加强毁伤效果,考虑落角约束是一体化设计中的热点研究问题。针对倾斜转弯导弹,首先,建立了导弹运动模型和弹目相对运动模型,... 导弹制导控制一体化技术是将制导系统和控制系统综合进行设计,可以充分发挥导弹的整体性能,提高命中精度。为了加强毁伤效果,考虑落角约束是一体化设计中的热点研究问题。针对倾斜转弯导弹,首先,建立了导弹运动模型和弹目相对运动模型,这是一体化研究的基础;随后,对现有研究方法进行分类和归纳;最后,梳理了目前制导控制一体化研究存在的问题以及发展趋势。 展开更多

关键词 制导控制一体化 落角约束 导弹运动模型 弹目相对运动模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

粘弹性流体颗粒迁移的力学特性研究 被引量：2

13

作者 朱亮 王企鲲 《能源工程》 2019年第6期9-15,共7页

为深化对粘弹性流体中颗粒运动理论的研究,选用Giesekus模型作为粘弹性流体的数学模型,从力学角度对二维Poiseuille流动中悬浮颗粒的迁移进行数值模拟。为了研究粘弹性对颗粒迁移特性的影响,流体流动本构方程的惯性项被忽略;控制方程采... 为深化对粘弹性流体中颗粒运动理论的研究,选用Giesekus模型作为粘弹性流体的数学模型,从力学角度对二维Poiseuille流动中悬浮颗粒的迁移进行数值模拟。为了研究粘弹性对颗粒迁移特性的影响,流体流动本构方程的惯性项被忽略;控制方程采用有限元法和GLS方法进行稳定求解,并且取得了较好的收敛性;颗粒运动模型采用基于“相对运动模型的准定常算法”,对通道中颗粒的横向升力的分布特征进行研究;颗粒在不同横向位置上所受的横向升力指向通道中心或壁面,决定了颗粒在实际流动中的迁移方向。研究结果表明:“相对运动模型”可以快速得到颗粒在空间中的受理分布;颗粒在粘弹性流体中的横向迁移受到流变学特性和颗粒的相对尺寸的影响。 展开更多

关键词 颗粒迁移 粘弹性流体 Giesekus模型 相对运动模型 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

单通道红外防空导弹图像解耦方法研究 被引量：1

14

作者 卜彦龙 沈林成 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期97-103,共7页

针对单通道防空导弹导引头图像的弹旋解耦问题，提出采用图像解析算法进行弹旋软解耦的方法，可以使弹旋解耦不依赖于通常采用的陀螺等硬件装置。通过建立导弹与目标相对运动空间模型和成像模型，得出了耦合和解耦构成可逆过程的结论，... 针对单通道防空导弹导引头图像的弹旋解耦问题，提出采用图像解析算法进行弹旋软解耦的方法，可以使弹旋解耦不依赖于通常采用的陀螺等硬件装置。通过建立导弹与目标相对运动空间模型和成像模型，得出了耦合和解耦构成可逆过程的结论，图像解析算法建立在互逆结论的基础上，将导弹旋转角速度的估计分为近似估计和精确补偿两个过程，并设计了角速度实时跟踪的解耦流程。仿真实验表明，图像解析算法进行弹旋解耦具有速度快，精度高等优点，其时延小于0．02s，误差小于0．005r／s，并有效的节约了解耦成本。 展开更多

关键词 单通道导弹 弹旋解耦 相对运动成像模型 图像解析算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于滑模变结构的无人机导引律仿真研究

15

作者 徐啟云 王洁 +1 位作者 王鹏飞 郝文渊 《航空兵器》 2017年第1期45-49,共5页

为了提高无人机导引律控制的稳定性,采用滑模变结构导引律控制方法。根据一定的假设条件,建立无人机三自由度模型,根据运动模型和初始状态得到实际飞行轨迹。由滑模变结构导引律得到无人机的期望轨迹,通过实际轨迹与期望轨迹之间的误差... 为了提高无人机导引律控制的稳定性,采用滑模变结构导引律控制方法。根据一定的假设条件,建立无人机三自由度模型,根据运动模型和初始状态得到实际飞行轨迹。由滑模变结构导引律得到无人机的期望轨迹,通过实际轨迹与期望轨迹之间的误差来驱动控制。仿真结果表明,无人机在导引律控制过程中控制量变化平稳,验证了该方法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 无人机 相对运动模型 滑模变结构 导引律

在线阅读 下载PDF 职称材料

关于颗粒惯性聚集现象数值算法的分析与研究 被引量：1

16

作者 韩路遥 王企鲲 《能源工程》 2018年第3期8-12,19,共6页

为深化对颗粒惯性聚集现象及原理的研究,通过CFD数值模拟技术针对球形颗粒在微通道内的聚集运动建立了相应模型,以不同的数值算法进行模拟分析。通过对比分析不同条件下两种模型,即"相对运动模型"和"六自由度模型"... 为深化对颗粒惯性聚集现象及原理的研究,通过CFD数值模拟技术针对球形颗粒在微通道内的聚集运动建立了相应模型,以不同的数值算法进行模拟分析。通过对比分析不同条件下两种模型,即"相对运动模型"和"六自由度模型"的数值计算结果与实验数据的适配情况,分析两者的精准度与适用性,为颗粒惯性聚集现象的模拟研究提供指导。研究结果表明:"相对运动模型"适用于颗粒粒径或雷诺数较小的情况,可以快速得到颗粒惯性升力的空间分布,进而确定其聚集位置。"六自由度模型"以大量的计算时间为支撑,其计算结果在各种工况下均具有较高的精确度;能描述颗粒惯性聚集运动的轨迹;能够跟踪测量聚集过程中,颗粒在各个位置的运动参数和受力情况。 展开更多

关键词 颗粒惯性聚集 相对运动模型 六自由度模型 准定常算法 非定常算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

方管中颗粒随黏弹性流体迁移的力学特性

17

作者 朱亮 王企鲲 +1 位作者 钱佳杰 薛壮壮 《轻工机械》 CAS 2019年第5期39-44,共6页

为研究黏弹性流体中颗粒迁移的力学成因,对方管Poiseuille流动中悬浮颗粒的迁移进行数值研究。选用Giesekus模型的黏弹性流体和球形刚性颗粒作为研究对象,忽略流体的惯性效应以研究流体弹性效应和剪切变稀效应对颗粒受力的影响。控制方... 为研究黏弹性流体中颗粒迁移的力学成因,对方管Poiseuille流动中悬浮颗粒的迁移进行数值研究。选用Giesekus模型的黏弹性流体和球形刚性颗粒作为研究对象,忽略流体的惯性效应以研究流体弹性效应和剪切变稀效应对颗粒受力的影响。控制方程采用有限元法和伽辽金-最小二乘法(GLS)方法进行求解,并取得了较好的收敛性。颗粒运动模型采用基于'相对运动模型的准定常算法',对通道中颗粒的横向升力的分布特征进行研究。研究结果表明:颗粒在不同横向位置上所受的横向升力决定了颗粒在实际流动中的迁移方向,且受到流体弹性和剪切变稀的影响。 展开更多

关键词 颗粒迁移 黏弹性流体 Giesekus模型 相对运动模型 横向升力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于诱骗策略的无人机协同航迹规划

18

作者 朱杰 鲁艺 《电光与控制》 北大核心 2018年第11期52-56,共5页

针对威胁联网条件下应对机动火力威胁拦截的无人机突防问题,提出了一种基于"任务机+诱饵机"的协同作战方法,以实现火力覆盖区域的突防。该方法根据己方任务需求,在建立诱饵机与火力威胁相对运动数学模型的基础上,通过分析诱... 针对威胁联网条件下应对机动火力威胁拦截的无人机突防问题,提出了一种基于"任务机+诱饵机"的协同作战方法,以实现火力覆盖区域的突防。该方法根据己方任务需求,在建立诱饵机与火力威胁相对运动数学模型的基础上,通过分析诱饵机在探测威胁中运动速度及方向的改变对火力威胁运动距离和时间的影响,确定了任务机与诱饵机的协同原则。仿真结果表明,该方法能够有效应对联网威胁且适用于有人机与无人机间的协同作战。 展开更多

关键词 协同作战 相对运动数学模型 威胁联网 航迹规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

平台摇摆对卡尔曼滤波跟踪精度的影响 被引量：1

19

作者 程晗 陈维义 谢芝亮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期183-192,共10页

通过建立目标相对运动坐标系和目标相对运动观测模型,研究了在平台摇摆影响下,跟踪系统观测到的目标运动状态的变化。在分析捷联垂直基准补偿原理的基础上建立了捷联垂直基准平台摇摆角补偿模型,建立的模型结合捷联垂直基准系统的测量... 通过建立目标相对运动坐标系和目标相对运动观测模型,研究了在平台摇摆影响下,跟踪系统观测到的目标运动状态的变化。在分析捷联垂直基准补偿原理的基础上建立了捷联垂直基准平台摇摆角补偿模型,建立的模型结合捷联垂直基准系统的测量能力对其补偿算法进行了理论推导,使模型适用于实际捷联垂直基准系统。通过建立模型以及仿真研究了平台摇摆作用下卡尔曼滤波跟踪精度的变化,指出了摆造成卡尔曼滤波跟踪精度降低甚至离散的主要原因在于模型误差增大。设计仿真实验验证了结论的正确性,为进一步改进跟踪手段提供了理论参考。 展开更多

关键词 平台摇摆 相对运动观测模型 捷联垂直基准 卡尔曼滤波跟踪 模型误差

原文传递