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基于X射线脉冲星导航试验卫星观测数据的到达时间估计 被引量:4
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作者 林晴晴 帅平 +8 位作者 黄良伟 张新源 陈绍龙 吴耀军 贝晓敏 蒙静 陈强 张倩 张恒彬 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期1-7,共7页
中国首颗X射线脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar Navigation-1,XPNAV-1)搭载了两种体制的X射线探测器,其主要任务是在轨开展X射线脉冲星的探测以及进行脉冲星导航体制的验证。为了实现到达时间(Time of Arrival,TOA)的高精度估计,提出... 中国首颗X射线脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar Navigation-1,XPNAV-1)搭载了两种体制的X射线探测器,其主要任务是在轨开展X射线脉冲星的探测以及进行脉冲星导航体制的验证。为了实现到达时间(Time of Arrival,TOA)的高精度估计,提出了利用阵列信号处理领域的多重信号子空间分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)方法进行脉冲星导航的TOA估计,进行了试验仿真验证,并且对XPNAV-1观测到的蟹状星云(Crab)脉冲星的光子数据进行处理。在观测时间为协调世界时(Coordinate Universal Time,UTC)57 727.0约简儒略日(Modified Julian Day,MJD)到UTC 57 812.0 MJD内,选取了0.5~10keV频段内的121段光子观测数据,对这些数据进行了脉冲轮廓折叠,得到了Crab脉冲星的折叠轮廓,然后分别利用互相关法和MUSIC方法进行折叠轮廓的TOA估计,最后对比了两种方法的估计结果。 展开更多
关键词 脉冲星 X射线脉冲星导航试验卫星 蟹状星云 轮廓折叠 到达时间估计
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首颗脉冲星导航试验卫星及其观测结果 被引量:17
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作者 帅平 刘群 +7 位作者 黄良伟 张新源 陈绍龙 薛力军 丁强强 邓楼楼 陈建武 胡慧君 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期281-287,共7页
2016年,中国成功发射全球首颗脉冲星导航专用试验卫星——X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)。该卫星是一颗重量为243kg的小卫星,其主要任务是测试X射线探测器性能,观测典型脉冲星和尝试验证脉冲星导航系统体制。目前,XPNAV-1卫星在轨运行状... 2016年,中国成功发射全球首颗脉冲星导航专用试验卫星——X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)。该卫星是一颗重量为243kg的小卫星,其主要任务是测试X射线探测器性能,观测典型脉冲星和尝试验证脉冲星导航系统体制。目前,XPNAV-1卫星在轨运行状态良好,已实施4颗典型X射线脉冲星和4颗X射线双星观测,以及相关科学试验。主要观测结果包括三个方面:首先,通过观测数据处理,获得X射线光子的流量、能谱分布、时间间隔、周期特征和脉冲轮廓等重要观测结果,并建立蟹状星云(Crab)脉冲星的计时模型,其计时精度达到55.14μs;其次,XPNAV-1卫星捕捉到Crab脉冲星于2017年11月发生的一次巨大周期跃变事件,并对其恢复过程进行了长达4个月的监测;最后,采用新提出的基于法平面几何约束的脉冲星自主导航算法得到轨道确定精度为38.4km。结果表明XPNAV-1卫星空间飞行试验达到预期目标,初步验证了脉冲星导航系统体制的可行性。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 空间导航试验 任务设计 脉冲星观测 计时模型 周期跃变
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基于扩展卡尔曼滤波的XPNAV-1卫星自主定轨算法研究 被引量:5
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作者 丁陶伟 帅平 +1 位作者 黄良伟 张新源 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期13-21,共9页
X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)是全球首颗脉冲星导航专用试验卫星。利用该卫星观测的单颗脉冲星数据,采用几何约束方法,能够有效抑制轨道误差增长,但存在长时间定轨发散问题。针对XPNAV-1卫星拓展试验任务及脉冲星导航后续发展需求,利用... X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)是全球首颗脉冲星导航专用试验卫星。利用该卫星观测的单颗脉冲星数据,采用几何约束方法,能够有效抑制轨道误差增长,但存在长时间定轨发散问题。针对XPNAV-1卫星拓展试验任务及脉冲星导航后续发展需求,利用多颗脉冲星的观测数据,研究基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的卫星自主定轨算法。首先,建立该卫星的轨道力学模型和观测方程;然后,详细论述EKF滤波算法和分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法;最后,通过综合分析XPNAV-1卫星的观测数据、脉冲星对该卫星轨道的覆盖性以及系统状态的可观测性,进行自主定轨算法试验。试验结果表明,基于EKF的自主定轨算法滤波过程收敛,验证了该算法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 XPNAV-1 自主导航 动力学定轨 非线性滤波 可观测性分析
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一种基座姿态可控空间机器人的通用避奇异算法 被引量:3
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作者 赵龙泽 佘浩平 +1 位作者 黄良伟 黄龙飞 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期495-503,共9页
针对基座姿态可控空间机器人笛卡儿路径规划中的奇异问题,提出了一种通用的运动学奇异回避算法。通过虚拟机械臂的方法建立空间机械臂的雅可比矩阵,实时判断雅可比矩阵行列式的值与角速度的关系确定奇异区,采用Newton-Raphson迭代法进... 针对基座姿态可控空间机器人笛卡儿路径规划中的奇异问题,提出了一种通用的运动学奇异回避算法。通过虚拟机械臂的方法建立空间机械臂的雅可比矩阵,实时判断雅可比矩阵行列式的值与角速度的关系确定奇异区,采用Newton-Raphson迭代法进行逆运动学求解,并设计了一种“微分项提取+二次拟合”的分段路径规划算法应用于奇异回避,直至关节角脱离奇异区。仿真结果表明:所提算法能够有效回避奇异,适应各种自由度与构型机械臂,调节计算时间与跟踪精度之间的关系,具备较好的通用性。 展开更多
关键词 奇异回避 奇异区判定 空间机器人 Newton-Raphson迭代法 分段路径规划
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交联聚酰亚胺耐溶剂超滤膜的制备及性能研究 被引量:7
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作者 李树轩 黄良伟 +1 位作者 苏保卫 高学理 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期47-54,共8页
以商品聚酰亚胺(PI)为原料,采用相转化法和化学交联制备了交联聚酰亚胺耐溶剂超滤(SRUF)膜,分别考察了铸膜液中的PI浓度、空气蒸发时间、刮膜厚度等因素对SRUF膜分离性能的影响,分析了各个因素对膜微观结构的影响,表征了SRUF膜在交联前... 以商品聚酰亚胺(PI)为原料,采用相转化法和化学交联制备了交联聚酰亚胺耐溶剂超滤(SRUF)膜,分别考察了铸膜液中的PI浓度、空气蒸发时间、刮膜厚度等因素对SRUF膜分离性能的影响,分析了各个因素对膜微观结构的影响,表征了SRUF膜在交联前后化学结构的变化,并考察了膜的耐溶剂性能.结果表明,最优的制膜条件为PI质量分数20%,蒸发时间20s,刮膜厚度130μm,乙二胺交联时间5h,此时PI超滤膜的纯水通量可达790.5L/(m2·h),对牛血清蛋白(BSA)的截留率为84.6%.所制备的SRUF膜在DMF中浸泡60天后,截留率仅下降2%,在DMF、NMP、DMSO、THF中浸泡3个月后,膜面没有明显变化,说明该膜具有优异的耐有机溶剂性能. 展开更多
关键词 聚酰亚胺 相转化 耐溶剂超滤膜 交联
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鸡爪槭(Acer palmatum Thunb.)品种‘赤枫’组培再生体系的建立 被引量:12
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作者 马建华 朱晓菲 +5 位作者 何程相 丁龙梅 向明剑 黄良伟 姜良珍 谢松林 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期171-178,共8页
鸡爪槭品种‘赤枫’是稀有的生长季观叶,冬季观枝的园林彩化树种。为了建立合理的组培再生体系,在短时期内获得大量种苗,以‘赤枫’带芽茎段为外植体,对其灭菌方式及启动、增殖、生根培养基进行了筛选,并对所获组培苗移栽技术进行了探... 鸡爪槭品种‘赤枫’是稀有的生长季观叶,冬季观枝的园林彩化树种。为了建立合理的组培再生体系,在短时期内获得大量种苗,以‘赤枫’带芽茎段为外植体,对其灭菌方式及启动、增殖、生根培养基进行了筛选,并对所获组培苗移栽技术进行了探讨。结果显示:全年中6月份为最佳外植体采集时间,外植体经50%多菌灵400倍液浸1 h后,以75%乙醇30 s+0.1%升汞10 min浸泡处理的灭菌效果最佳。再生体系各阶段最适培养基为:①启动培养:MS+0.5 mg·L-1 IAA;②增殖培养:MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 IAA;③生根培养:1/2MS+0.3 mg·L-1 NAA。组培苗闭瓶炼苗6 d,开瓶炼苗3 d后,移栽到草炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1的基质中,炼苗成活率可达90%。 展开更多
关键词 鸡爪槭 ‘赤枫’ 组培 再生体系
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细叶旱芹地上部化感物质粗分离物对4种草坪草及5种牧草的化感作用 被引量:6
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作者 黄良伟 傅蝶子 +2 位作者 白婧 彭友林 杨泽良 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1078-1086,共9页
采用滤纸培养皿法,以发芽率、发芽势、根长和苗长为指标,研究细叶旱芹(Cyclospermum leptophyllum(Pers.)Sprague ex Britton et P.Wilson)地上部化感物质对4种草坪草和5种牧草受体植物的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,细叶旱芹... 采用滤纸培养皿法,以发芽率、发芽势、根长和苗长为指标,研究细叶旱芹(Cyclospermum leptophyllum(Pers.)Sprague ex Britton et P.Wilson)地上部化感物质对4种草坪草和5种牧草受体植物的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,细叶旱芹地上部化感物质对4种草坪草和5种牧草的种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,其中对种子发芽势抑制最明显,抑制率最高达96.3%;其次是对幼苗根长的抑制作用,抑制率最高达91.1%。通过比较种子萌发和幼苗生长的测定指标,得出5种馏分对草坪草的化感作用为石油醚相>氯仿相>正丁醇相>乙酸乙酯相>水相,而对牧草的化感作用为石油醚相>乙酸乙酯相>氯仿相>正丁醇相>水相。说明不同受体植物对相同萃取相组分的化感作用强弱存在差异,细叶旱芹地上部化感物质主要存在于石油醚馏分中,可进一步从中分离提取活性物质。 展开更多
关键词 细叶旱芹 化感作用 粗馏分 受体植物
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细叶旱芹地上部不同溶剂浸提液对3种蔬菜种子萌发及幼苗生长的影响 被引量:2
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作者 杨泽良 黄良伟 +2 位作者 向书琴 傅蝶子 白婧 《中国瓜菜》 CAS 北大核心 2020年第9期57-62,78,共7页
为明确提取细叶旱芹地上部化感物质的最佳溶剂及提纯后馏分的影响强度,通过石油醚、甲醇、乙醇、丙酮4种提取溶剂提取细叶旱芹地上部化感物质,然后用不同溶剂萃取分离提纯后的物质分别作用于萝卜、生菜、小白菜的种子。结果表明,4种提... 为明确提取细叶旱芹地上部化感物质的最佳溶剂及提纯后馏分的影响强度,通过石油醚、甲醇、乙醇、丙酮4种提取溶剂提取细叶旱芹地上部化感物质,然后用不同溶剂萃取分离提纯后的物质分别作用于萝卜、生菜、小白菜的种子。结果表明,4种提取剂中,乙醇浸提液的提取效果最佳,能显著抑制生菜和小白菜种子的萌发;萃取分离得到的5种馏分中,乙酸乙酯相对3种蔬菜幼苗生长的抑制作用最大。综合种子萌发和幼苗生长5个指标及化感指数效应表明,对3种蔬菜影响较大的地上部化感物质主要存在于乙酸乙酯相和正丁醇相馏分中。 展开更多
关键词 细叶旱芹 化感作用 浸提液 受体植物
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主控参数对中低速磁浮列车轨道响应的影响
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作者 黄良炜 刘放 《起重运输机械》 2021年第19期43-47,共5页
为分析悬浮场控制模型中各控制参数对直线行驶中的中低速磁浮车辆垂向动力学性能的影响,文中使用Simpack动力学仿真软件建立了中低速磁悬浮列车的垂向动力学仿真模型,将轨道谐波高低不平顺激励作为外部激励输入列车的垂向动力学仿真模型... 为分析悬浮场控制模型中各控制参数对直线行驶中的中低速磁浮车辆垂向动力学性能的影响,文中使用Simpack动力学仿真软件建立了中低速磁悬浮列车的垂向动力学仿真模型,将轨道谐波高低不平顺激励作为外部激励输入列车的垂向动力学仿真模型,研究了弹性阻尼系统中的3个悬浮控制参数K、K_(v)、K_(a)对车体摇头、点头以及侧滚3个自由度角加速度的影响。根据仿真结果得出:直线行驶中的中低速磁悬浮列车,K值增大对摇头和点头的影响较小,对车体侧滚有一定抑制作用。Kv对车体摇头,点头以及侧滚3个自由度的角加速度的影响微乎其微。Ka的增大对侧滚以及摇头有较好的抑制作用,但是对点头的影响不显著。 展开更多
关键词 中低速磁浮列车 SIMPACK 轨道谐波不平顺 轨道响应
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Pulse phase and doppler frequency estimation of X-ray pulsars under conditions of spacecraft and binary motion and its application in navigation 被引量:11
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作者 huang liangwei LIANG Bin ZHANG Tao 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2013年第4期848-858,共11页
The pulse phase and doppler frequency estimation of X-ray pulsars in dynamic situations and its application in navigation is a problem that has not been fully investigated. In this paper, solutions are proposed to sol... The pulse phase and doppler frequency estimation of X-ray pulsars in dynamic situations and its application in navigation is a problem that has not been fully investigated. In this paper, solutions are proposed to solve this problem under conditions of spacecraft and binary motion. A high-precision doppler frequency (velocity) measurement model as well as a phase (range) measurement model is established. The averaged maximum-likelihood estimator is developed for the dynamic pulse phase estimation. The pulse phase tracking technique is used in the doppler frequency determination. The tracking filter is redesigned and compared with the existing algorithms. The comparison verifies the advantage of the filter algorithm presented in this pa- per. Unlike traditional views, it is found that in dynamic situations, shorter observation interval lengths will result in higher-accuracy phase and frequency estimates as the tracking filter outputs. A photon-level integrated numerical simulation is performed. Simulation results testify to the validity of the proposed phase and doppler frequency estimation scheme, and show that incorporation of velocity measurements as well as the range ones into the navigation estimator will improve the navigation steady-state performance. 展开更多
关键词 pulse phase estimation doppler frequency binary motion X-ray pulsars NAVIGATION
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Navigation using binary pulsars 被引量:3
11
作者 huang liangwei LIANG Bin +1 位作者 ZHANG Tao ZHANG CaiHong 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2012年第3期527-539,共13页
The issue of navigation using binary pulsars is investigated in this paper.We show how the effect of the binary motion is incorporated in the navigation measurement equation.Necessary reference systems and time scales... The issue of navigation using binary pulsars is investigated in this paper.We show how the effect of the binary motion is incorporated in the navigation measurement equation.Necessary reference systems and time scales are introduced and the transformation between different time scales is derived.Based mainly on Damour and Deruelle's binary model and the TEMPO2 software,the timing model resolving the time delay from emission to arrival is established with the solar system,interstellar and binary system delays included,which retains all the terms exceeding 1 ns.The navigation measurement equation is thus built and the parameters needed are listed.A comparison is made between Sheikh's measurement equation and that in this paper.It is found that it is not necessary to introduce a fictitious SSB arrival time as Sheikh does.Near-Earth navigation for the Keplerian orbit in the case of observing one pulsar is investigated.The uncertainties of the orbit parameters are derived using the least square fitting method,which reveals that observing one pulsar enables one to navigate near-Earth spacecraft. 展开更多
关键词 binary pulsar NAVIGATION timing model TOA
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