摘要：由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决该问题,首先基于port-Hamilton(pH)系统建立了多节点柔性着陆器的动力学模型.考虑到节点在柔性体内的运动实际上是一种动能与弹性势能的转换,因此从能量平衡的角度出发提出了节点构型控制器.为使每个节点的下降轨迹符合着陆约束,提出了节点跟踪虚拟中心的控制框架,并以ZEM/ZEV的最优反馈制导律为例构建虚拟中心轨迹,进一步设计各节点对虚拟中心的跟踪控制器,然后根据Lyapunov理论证明了所提出控制器的稳定性.最后,以多节点柔性着陆器从悬停点到着陆目标点为场景构建仿真实验,仿真结果表明所提出的控制器具有良好的跟踪能力和构型控制能力,进一步通过蒙特卡罗实验验证了所提控制器的鲁棒性与适用性.

摘要：三体动力学系统动平衡点附近存在的周期轨道在空间探测任务中有着重要的应用价值.本文研究了流形不相交三体系统周期轨道间的转移问题,提出了一种结合流形和引力辅助技术的转移轨道设计方法.首先通过定义近拱点庞加莱映射搜索周期轨道不变流形的近拱点,然后给出了任意初始状态达到一定双曲超速所需速度增量的计算方法,从而得到了最佳逃逸流形和捕获流形的选择依据,并结合等高线图法与近拱点庞加莱映射分析了周期轨道利用该方式进行逃逸或捕获的性质.在此基础上,基于受摄三体模型建立了流形逃逸点到捕获点转移轨道的优化模型,通过微分修正策略将优化模型化简为仅有两个参数的无约束优化问题,并采用单纯形算法进行了求解.以地球-火星和地球-金星转移为例对所提方法的有效性进行了验证,数值结果表明:结合流形和引力辅助技术可有效降低周期轨道间转移的能量消耗.

摘要：为了实现对4179小行星飞越之后的嫦娥二号卫星的最大限度利用,提出了后续小行星飞越探测计划,研究了相关飞行任务设计。基于嫦娥二号卫星轨道、剩余燃料和测控距离等约束,设计了能量最优的转移轨道,给出了合适的小行星交会目标。研究了不同轨道控制方式下的转移轨道中途修正。基于我国深空测控网分布,分析了嫦娥二号后续小行星飞越探测任务的测控情况。研究结果表明,基于嫦娥二号剩余燃料,合适的飞越探测目标为小行星1997XF11和2005VS,转移过程中我国深空测控站每天可以实现8h以上跟踪,中途修正速度增量小于10m/s。

摘要：采用0.18μm工艺设计1个用于UWB接收端的4阶切比雪夫有源RC带通滤波器。给出1种有损积分器直流增益补偿策略,从而减小滤波器对运算放大器直流增益的要求。同时,采用1种数控电阻的方式实现通带增益的调节。仿真结果表明:所设计的滤波器在通带增益为0 dB时,通带纹波增益为0.112 dB,下3 dB频率为156 kHz,上3 dB频率为259 MHz,带宽为258.844 MHz;频率为500 MHz处的信号衰减为28.25 dB,频率为792 MHz处的信号衰减为45.16 dB,完全符合UWB接收端对带通滤波器的性能指标要求。

摘要：针对小推力转移轨道设计问题,提出了一种结合切比雪夫多项式拟合和离散脉冲策略的分层初始设计方法.基于曲线拟合思想采用切比雪夫多项式对小推力轨道进行逼近,建立起轨道状态与时间的关系,避免了传统曲线拟合策略中时间约束的解算并舍去了速度方向假设;在全局搜索中利用低阶多项式求解边界约束得到降维解空间中的全局最优解;在此基础上,增加切比雪夫多项式的自由度并局部优化;通过脉冲离散并进一步优化求解出引入路径约束的小推力轨道.以地火交会轨道及地-火-木星借力交会轨道为例对所提方法进行了仿真验证,结果表明此方法可有效地对交会、借力轨道进行快速全局初始设计.

摘要：网络编码在无线网络中的应用可以显著提高无线网络的吞吐量和容量。然而,当前大多数的无线网络编码机制在进行编码操作时,都没有考虑将不同长度的报文编码在一起时的效率问题。该文研究了在进行网络编码操作时如何获得最优的每字节编码效率,并设计了编码效率感知的无线网络编码机制(coDing Efficiency awarE Networkcoding,DEEN),以提升每字节的编码效率。模拟结果表明,DEEN协议能够有效地提升无线网络的容量。

摘要：由于作者在前一段工作中提出的基于工艺匹配的显微图像边缘提取算法(MPTM-MIED)无法适应微小构件的实时自动检测,本文利用BP神经网络技术重新设计实现了MPTM-MIED,并提出了一种新的自动提取显微图像边缘的方法(AMIED)。为了验证该方法的有效性,利用AMIED对4种工艺实现的微小型结构件显微图像的边缘进行了提取,并对线切割工艺零件的尺寸进行了测量。边缘提取的分析结果表明:AMIED提取出的显微图像边缘与MPTM-MIED提取出的基本一致;与常用的边缘检测算法相比,AMIED提取出的显微图像的边缘线形连接程度较好。测量尺寸的分析结果表明:MPTM-MIED和AMIED测量的尺寸基本相同,比Canny法测量得到的结果更接近万能工具显微镜测得的尺寸。由于在测量过程中不再需要手工选取边缘过渡区域,提出的方法极大地提高了检测速度,可用于实时自动测量微小型零件的尺寸。

摘要：嫦娥二号卫星首次实现从月球轨道飞向日地拉格朗日L2点开展深空探测试验。受当前星地测控设备天线口径限制,遥测数传系统面临作用距离远、接收信号弱的技术难题,为此开展了地面弱信号捕获、低损失数据解调和高效信道译码等新技术探索与试验验证。试验结果表明,地面遥测数传系统成功实现了1500000～1700000km的数据接收解调,并具有实现更远距离深空通信的拓展能力。

摘要：分析了螺旋钻杆的输出月壤原理和输出月壤阻力(阻力矩)以及综合考虑了螺旋槽内月壤对钻杆驱动力矩的影响、螺旋升角的取值范围和钻杆的轴向钻进功率后建立了钻杆驱动力矩、轴向加载力及功耗的模型。利用该模型分析了钻杆外径、螺旋槽深、槽宽比及螺旋升角等结构参数对钻杆驱动力矩和轴向加载力的影响,获得了钻杆结构参数对钻杆驱动力矩和轴向加载力的影响规律。以钻杆质量和功耗最小为双优化目标,以钻杆外径、螺旋槽深、槽宽比及螺旋升角等结构参数为设计变量,基于遗传算法对钻杆结构参数进行了优化,优化后的功耗较优化前降低了31.8%,钻杆质量减小了23.3%。总体减少了钻探风险,可为钻取式自动采样机构的设计提供理论依据。

摘要：针对月球钻取式自动采样机构空心外螺旋钻杆取样过程,分别建立了月壤内聚力和月壤内摩擦系数随月壤深度变化的数学模型,建立了钻进过程中钻杆运动参数(钻进速度和钻杆转速)与钻杆结构参数(钻杆螺旋升角、外径、槽宽比和螺旋槽深等)之间的关系。建模过程考虑了月壤物理和机械特性随钻进深度变化特性、钻杆钻进牵连速度及月壤微元相互间的抗剪性,使得钻杆参数符合月球钻取采样的实际工况。对模型进行了验证,利用该模型开展了钻杆结构参数对运动参数的影响分析,给出了钻杆结构参数对钻杆运动参数的影响规律,获得了钻杆结构参数的最佳取值范围。以钻杆转速与钻进速度比最小为优化目标,以结构参数为设计变量,基于遗传算法对钻杆结构参数进行了优化,优化后的钻杆转速与转进速度比降低了13.8%。该优化结果降低了系统能耗,提高了钻取采样输月壤效率,可为钻取式自动采样机构的设计提供理论依据。