基于伪谱反馈控制的亚轨道返回在线轨道重构方法 被引量：4

1

作者 解永锋 唐硕 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1056-1063,共8页

亚轨道飞行器任务目标的多样化对制导控制系统的智能性、鲁棒性提出了更高的要求。本文基于伪谱最优反馈控制理论并根据飞行器当前飞行状态和终端约束,使用Legendre伪谱法在线进行轨道重构,生成满足法向过载、动压和热流等轨道约束的最... 亚轨道飞行器任务目标的多样化对制导控制系统的智能性、鲁棒性提出了更高的要求。本文基于伪谱最优反馈控制理论并根据飞行器当前飞行状态和终端约束,使用Legendre伪谱法在线进行轨道重构,生成满足法向过载、动压和热流等轨道约束的最优返回轨迹,并实时反馈更新迎角和倾斜角制导指令。在线轨道重构使用引入迎角和倾斜角的变化率作为虚拟控制的动力学方程以保证制导指令的光滑性,并采取一系列实时性保证策略。阵风干扰下的亚轨道返回飞行仿真表明该轨道重构算法鲁棒性很强,可以满足闭环反馈更新时间要求,并且迎角和倾斜角不会出现增加控制难度的剧烈抖动现象。 展开更多

关键词 亚轨道 轨道重构 虚拟控制 伪谱反馈控制 LEGENDRE伪谱法

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小推力轨道转移快速优化设计 被引量：1

2

作者 解永锋 唐硕 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第5期53-56,共4页

在研究电推进系统中,为满足小推力转移轨道高精度在线生成的要求,伪光谱方法在电推进小推力轨道转移优化设计中的应用。首先对小推力航天器轨道转移最优控制问题模型进行无量纲化处理,以提高优化算法求解精度。然后采用基于勒让德-高斯... 在研究电推进系统中,为满足小推力转移轨道高精度在线生成的要求,伪光谱方法在电推进小推力轨道转移优化设计中的应用。首先对小推力航天器轨道转移最优控制问题模型进行无量纲化处理,以提高优化算法求解精度。然后采用基于勒让德-高斯-兰伯特配置点的勒让德伪光谱方法,将最优控制问题离散成约束参数优化问题,再利用适于求解大尺度非线性规划问题的TOMLAB/SNOPT优化软件包进行求解。通过数值仿真计算,求解生成了满足各类约束条件的小推力转移轨道,并利用余向量映射定理及极小值原理验证了所得轨道转移控制量的最优性。结果表明,勒让德伪光谱优化算法具有对初始猜测值不敏感、收敛速度快、精度高等优点。 展开更多

关键词 小推力 轨道转移 最优控制 勒让德伪光谱

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可用于轨道重构的舵面控制配平特性分析方法

3

作者 解永锋 李森 +1 位作者 张群 陈佳晔 《计算机仿真》 北大核心 2023年第6期26-31,共6页

针对重复使用火箭助推级无动力升力式返回任务,为提高飞行器对操纵舵面故障的适应性,提出了一种操纵舵面控制配平特性量化的快速计算方法。将多操纵舵面的控制分配问题转化为混合整型线性规划问题,并通过分析操纵舵面故障下的配平特性,... 针对重复使用火箭助推级无动力升力式返回任务,为提高飞行器对操纵舵面故障的适应性,提出了一种操纵舵面控制配平特性量化的快速计算方法。将多操纵舵面的控制分配问题转化为混合整型线性规划问题,并通过分析操纵舵面故障下的配平特性,建立反映控制配平特性的迎角-马赫数约束条件。将属于六自由度模型的配平效应引入到三自由度动力学模型中,与其它路径约束一起用于故障下返回可达域计算和应急返回轨道重构。仿真结果表明,上述方法可以快速量化评估舵面故障对控制配平特性造成的影响,提高轨道重构算法计算效率和适应性。 展开更多

关键词 重复使用火箭助推级 无动力返回 控制分配 配平特性 轨道重构

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基于RTX的空面导弹制导控制系统快速原型仿真 被引量：2

4

作者 许志 林永生 +2 位作者 解永锋 唐硕 原树兴 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第12期184-187,共4页

制导控制系统快速原型仿真是空面导弹研制与开发的重要组成部分,是数字仿真到半实物仿真不可缺少的中间环节。基于Windows平台、Simulink仿真建模软件和RTX实时嵌入内核,建立了制导控制系统快速原型仿真系统。基于VMIC实时网络系统实现... 制导控制系统快速原型仿真是空面导弹研制与开发的重要组成部分,是数字仿真到半实物仿真不可缺少的中间环节。基于Windows平台、Simulink仿真建模软件和RTX实时嵌入内核,建立了制导控制系统快速原型仿真系统。基于VMIC实时网络系统实现了分布式仿真,完成了模型在线调参、自动下载等功能。最后应用该系统实现了Simulink环境下空面导弹制导控制系统模型在RTX环境下的快速原型仿真,仿真结果验证了该系统仿真准确性以及良好实时性能。 展开更多

关键词 快速原型仿真 空面导弹 分布仿真 实时网络

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有限推力机动变轨能力包络快速计算分析 被引量：2

5

作者 解永锋 周文勇 +2 位作者 杜大程 陈益 王传魁 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期14-17,共4页

通过设计加权的组合性能指标函数,将机动变轨能力包络计算评估问题转化为一系列使组合性能指标最优的飞行任务规划问题求解,并采用求解精度高、收敛速度快的伪谱结点-非线性规划方法将存在多个推进-滑行段的最优任务规划问题离散转换并... 通过设计加权的组合性能指标函数,将机动变轨能力包络计算评估问题转化为一系列使组合性能指标最优的飞行任务规划问题求解,并采用求解精度高、收敛速度快的伪谱结点-非线性规划方法将存在多个推进-滑行段的最优任务规划问题离散转换并快速求解。算例仿真表明,采用该方法可以综合评估限定推进剂耗量、程序角速率限幅等约束下的机动变轨能力包络,给出满足可控性要求的最优飞行轨道,进而可以增强小推力长期在轨机动飞行器的多样化任务适应能力。 展开更多

关键词 机动变轨 能力包络 任务规划 伪谱结点

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基于混合最优控制的运载器任务中止能力评估方法 被引量：1

6

作者 解永锋 陈佳晔 +2 位作者 韩冬 南京宏 郑莉莉 《航天控制》 CSCD 北大核心 2022年第1期29-36,共8页

为进一步提高航天运载器故障下飞行的可靠性,提出了适用于多级入轨运载器故障的自主任务规划策略。基于混合最优控制进行飞行任务规划建模,以此为基础进行中止逻辑系统和快速轨道重构/生成框架设计,在统一的框架下综合分析评估助推级及... 为进一步提高航天运载器故障下飞行的可靠性,提出了适用于多级入轨运载器故障的自主任务规划策略。基于混合最优控制进行飞行任务规划建模,以此为基础进行中止逻辑系统和快速轨道重构/生成框架设计,在统一的框架下综合分析评估助推级及上面级的任务中止能力并进行最优轨道重构。通过发动机节流阀故障下飞行仿真表明,该方法可以在中止能力评估的基础上进行最优轨道重构,最大限度保障飞行器的任务完成能力。所提出的方法可以拓展应用于多级运载器的总体方案设计阶段,分析不同总体设计参数对运载器中止能力的影响,从而选择确定最优参数。 展开更多

关键词 混合最优控制 中止能力 应急返回 任务规划 轨道重构

原文传递

融媒体时代广播节目的形式创新 被引量：2

7

作者 解永锋 《新闻世界》 2022年第11期35-38,共4页

融媒体时代催生了新的信息传播模式,也改变了大众获取信息的习惯,对传统媒体节目制作产生了巨大冲击,广播节目是受其影响最为突出的传统媒体节目类型之一。传统广播电台应当充分调查和分析现代听众对信息渠道、内容特色、互动服务等方... 融媒体时代催生了新的信息传播模式,也改变了大众获取信息的习惯,对传统媒体节目制作产生了巨大冲击,广播节目是受其影响最为突出的传统媒体节目类型之一。传统广播电台应当充分调查和分析现代听众对信息渠道、内容特色、互动服务等方面的新需求,针对当前听众规模紧缩、黏性下降、增长停滞等问题,广播电台应运用特有优势对节目传播、内容制作、互动服务等进行全面优化,这样才能有效适应媒体变革,进入新的发展领域。 展开更多

关键词 融媒体 广播节目 传播 内容形式

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基于转动矩阵法的火箭上面级机动程序角设计 被引量：4

8

作者 王传魁 周文勇 +2 位作者 陈益 张利宾 解永锋 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第2期8-12,共5页

提出一种运载火箭上面级机动程序角设计方法。采用多个参考坐标系之间的转换关系,计算转动矩阵,最终求解出上面级的飞行程序角。经过数值仿真,验证了本方法的可行性。火箭上面级作为基础级火箭和卫星等有效载荷之间的纽带可以采用此方... 提出一种运载火箭上面级机动程序角设计方法。采用多个参考坐标系之间的转换关系,计算转动矩阵,最终求解出上面级的飞行程序角。经过数值仿真,验证了本方法的可行性。火箭上面级作为基础级火箭和卫星等有效载荷之间的纽带可以采用此方法进行轨道设计以满足不同有效载荷对轨道参数的要求。 展开更多

关键词 转动矩阵 轨道机动 程序角

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GEO卫星快速直接定点发射轨道策略研究 被引量：2

9

作者 王传魁 解永锋 +2 位作者 郑莉莉 王明哲 杜大程 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期7-11,共5页

通过对地球静止轨道卫星发射方案进行研究,提出了基于运载火箭上面级定点发射GEO卫星方案,大幅缩短了GEO卫星定点发射任务周期。通过数值仿真验证方案可行性,并通过仿真计算,给出不同定点经度位置的发射弹道飞行周期,供工程设计参考。

关键词 静止轨道 定点 发射轨道

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基于点云的空间非合作目标位姿测量方法研究

10

作者 王昕宇 解永锋 +1 位作者 陈益 王国辉 《航天控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期16-21,共6页

针对模型未知的空间非合作目标的位姿测量问题,提出了基于低成本固态激光雷达的点云配准方法。算法首先根据空间目标的特点,提取平面点与边缘点作为匹配特征点;接着,提出了基于迭代匹配与自回环的位姿求解方案,解决了位姿优化中误匹配... 针对模型未知的空间非合作目标的位姿测量问题,提出了基于低成本固态激光雷达的点云配准方法。算法首先根据空间目标的特点,提取平面点与边缘点作为匹配特征点;接着,提出了基于迭代匹配与自回环的位姿求解方案,解决了位姿优化中误匹配与误差累计问题;最后,在气浮台半实物实验校验中,算法解决了固态激光雷达单线收发、不规则采样的问题,实现了实时鲁棒的位姿跟踪,同时降低了跟踪过程中累计误差,测量精度优于现有算法,能够满足对非合作目标相对位姿测量的任务需要。 展开更多

关键词 非合作目标 位姿测量 固态激光雷达 点云配准

原文传递

上面级适应初始大偏差轨道在线规划策略研究 被引量：5

11

作者 王传魁 郑莉莉 +3 位作者 解永锋 周文勇 陈益 安雪岩 《宇航总体技术》 2017年第2期12-19,共8页

提出了一种上面级适应初始轨道大偏差的轨道在线规划策略,在上面级初始轨道参数存在较大偏差情况下,通过轨道在线规划,将规划后的控制诸元上传至上面级,使得上面级按照新的轨道飞行,将卫星送入目标轨道或大幅减小卫星入轨偏差,减小上面... 提出了一种上面级适应初始轨道大偏差的轨道在线规划策略,在上面级初始轨道参数存在较大偏差情况下,通过轨道在线规划,将规划后的控制诸元上传至上面级,使得上面级按照新的轨道飞行,将卫星送入目标轨道或大幅减小卫星入轨偏差,减小上面级由于入轨偏差修正过程中燃料的消耗。该策略可以广泛应用在上面级直接入轨发射MEO、GEO卫星等典型中高轨任务中。 展开更多

关键词 上面级 轨道 在线规划 策略

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远程自主接近轨道设计技术

12

作者 郑莉莉 郝照平 +2 位作者 贺元军 解永锋 王传魁 《宇航总体技术》 2018年第1期21-26,共6页

对完成任务的运载火箭末级、失效卫星等空间非合作目标进行空间操作是复杂的,需要地面测控网与主动航天器的密切合作才能完成抵近及相应操作。以火箭末级残骸作为空间非合作目标,给出了远程自主接近的轨道设计方法。通过地面遥控上传的... 对完成任务的运载火箭末级、失效卫星等空间非合作目标进行空间操作是复杂的,需要地面测控网与主动航天器的密切合作才能完成抵近及相应操作。以火箭末级残骸作为空间非合作目标,给出了远程自主接近的轨道设计方法。通过地面遥控上传的目标轨道参数,主动航天器进行自主异面机动、主动调相等多次点火,完成对非合作目标的远程接近,接近距离在50km之内,2016年6月底远征一号甲上面级的成功飞行验证了该方法和设计结果的有效性。 展开更多

关键词 上面级 自主接近 非合作目标 轨道设计

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多波段红外目标的空谱关联检测算法

13

作者 南京宏 张义超 +2 位作者 李重远 解永锋 陈益 《空间电子技术》 2021年第2期48-54,共7页

针对高速运动空中目标在远距离探测过程中能量微弱、信噪比低的问题,本文提出了多波段红外目标的空谱关联检测算法。首先利用目标的红外成像特性实现噪声滤除、目标增强与背景抑制,提升图像对比度,并利用连通域分割方法实现潜在目标区... 针对高速运动空中目标在远距离探测过程中能量微弱、信噪比低的问题,本文提出了多波段红外目标的空谱关联检测算法。首先利用目标的红外成像特性实现噪声滤除、目标增强与背景抑制,提升图像对比度,并利用连通域分割方法实现潜在目标区域提取。在此基础上,构建目标和背景的多波段光谱特征库,采用RX异常检测算法有效剔除单一波段的虚警,得到多波段红外图像的空谱关联目标检测结果。基于不同背景、不同光照条件场景下的多波段红外图像数据进行仿真实验。实验结果表明,多波段空谱关联检测结果优于任意单一波段的检测结果,目标检测准确率达到98.35%,而虚警率仅为7.5×10^(-7),验证了本文算法对于远距离目标检测的有效性。 展开更多

关键词 多波段 红外图像 空谱关联 目标检测

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亚轨道飞行器再入可达域快速计算方法 被引量：7

14

作者 解永锋 唐硕 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第4期72-76,共5页

再入可达域的快速准确计算,对于亚轨道飞行器可行着陆点的选择起着至关重要的作用。针对亚轨道再入可达域问题的特点,通过定义加权的横程、纵程组合性能指标函数,将可达域求解问题转化为组合性能指标最优的控制问题,采用求解精度高、收... 再入可达域的快速准确计算,对于亚轨道飞行器可行着陆点的选择起着至关重要的作用。针对亚轨道再入可达域问题的特点,通过定义加权的横程、纵程组合性能指标函数,将可达域求解问题转化为组合性能指标最优的控制问题,采用求解精度高、收敛速度快的勒让德伪谱法快速计算得到再入可达域。仿真结果表明,该方法不仅能保持动力学模型精度,所得可达域也能很好地满足再入约束条件。 展开更多

关键词 亚轨道 可达域 最优控制 伪谱法

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基于伪谱法的亚轨道返回轨迹在线重构方法 被引量：6

15

作者 解永锋 唐硕 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第6期63-67,共5页

任务目标的多样化要求亚轨道飞行器具备在线重构能力。根据飞行器当前飞行状态以及终端约束条件,使用勒让德伪谱法进行在线轨道重构,生成满足各种轨道约束的最优返回轨迹,并实时反馈更新当前轨道控制量迎角和倾斜角,达到实时最优闭环制... 任务目标的多样化要求亚轨道飞行器具备在线重构能力。根据飞行器当前飞行状态以及终端约束条件,使用勒让德伪谱法进行在线轨道重构,生成满足各种轨道约束的最优返回轨迹,并实时反馈更新当前轨道控制量迎角和倾斜角,达到实时最优闭环制导的目的。轨道重构的实时性可采用无量纲化、Bootstrap串行优化、弹性约束和自适应反馈更新等策略加以保证。仿真结果表明,在线轨道重构可以满足实时性要求,即使出现严重的阵风干扰,也能达到所要求的终端约束条件,并且制导指令不会出现增加控制难度的剧烈抖动现象。 展开更多

关键词 亚轨道 轨道重构 勒让德伪谱法 闭环制导

原文传递