摘要：The efficient and accurate approximate nonlinear filters have been widely used in the estimation of states and parameters of dynamical systems. In this paper, an adaptive divided difference filter is designed for precise estimation of states and parameters of micromechanical gyro navigation system. Based on the investigation of nonlinear divided difference filter the adaptive divided difference filter(ADDF) was designed, which takes account of the incorrect time-varying noise statistics of dynamical systems and compensation of the nonlinearity effects neglected by linearization. And its performance is superior to that of DDF and extended Kalman filter(EKF). Simulation results indicate that the advantages of the proposed nonlinear filters make them attractive alternatives to the extended Kalman filter.

摘要：针对异构感知条件下空地无人集群协同避障与导航问题,提出了集群队形自调节控制与动态路径规划方法。首先,建立了无人机(UAV)与地面机器人的运动、感知与通信模型,设计了空地无人集群协调运动控制架构,满足异构集群协同避障与导航的控制目标。其次,提出了机器人集群队形边界动态生成方法,分别设计了形状控制、个体避碰、编队控制与导航控制分量,实现了基于动态边界的集群队形自调节控制。结合机器人动态队形边界特性,提出了基于动态窗口优化的无人机路径规划方法,通过设计优化目标函数在集群协同运动的基础上实现了安全导航避撞。最后,设计了队形边界缩放、变形和旋转下的队形调节场景与狭窄廊道协同避障与导航任务想定,通过仿真算例验证了空地无人集群队形自调节控制与动态路径规划方法的有效性,并给出了所述方法能力边界的分析。

摘要：针对智能车辆在结构化道路上,处理动态复杂场景能力较弱以及实时性差的问题,基于可达集的方法设计一种分层式时空耦合的轨迹规划方法,完成车辆在动态不确定场景下的轨迹规划。首先,根据自车与周围的障碍物状态信息,预测障碍物在未来一段时间内的位置分布概率,基于可达集的方法计算各时刻的可达区域,得到最优行驶走廊及一条初始轨迹。其次,利用二次规划的方法在最优行驶走廊内根据初始轨迹进行优化,求解出一条平滑轨迹,并对该轨迹进行跟踪行驶。最后,利用PreScan、CarSim和Matlab软件搭建仿真平台,在动态复杂交通场景下进行仿真分析,并在实车平台上进行避障测试。结果表明,所设计的规划方法能够有效处理动态不确定场景,在保证安全性的前提下能够规划出高效的通行轨迹,同时也能兼顾预测准确度与实时性。

摘要：随着飞机热载荷的增加,燃油热管理逐渐成为现代飞机设计和运行中的重要考虑因素。建立了考虑热损失的双油箱拓扑结构燃油热管理系统的动力学模型,给出了考虑热损失情况下的管理策略,并利用热续航时间、热沉利用效率和废热利用效率这3个指标对该系统的性能进行评价。结合典型示例,对所推导的动力学模型进行了验证。与传统单油箱系统相比,双油箱拓扑结构燃油热管理系统可以提升系统的热续航时间。对于本文所研究的双油箱燃油热管理系统,其增幅可达36.8%。在此基础上,分析了热管理系统设计参数对运行效果的影响。结果显示:总燃油质量流率的降低可以增强系统的热沉利用效率和废热利用效率。在油箱总容量不变的前提下,适当地缩小再循环油箱容量,则可以提高系统的热续航时间。对于本文算例,当总燃油质量流率为1 kg/s时,再循环油箱容量减少100 kg,热续航时间提高约109 s。本文研究可为飞机燃油热管理系统设计提供参考。

摘要：第5代移动通信系统(5G)网络场景下服务功能链的部署是网络功能虚拟化研究中亟待解决的问题,现有部署方法难以在优化时延的同时保证服务功能链部署的可靠性,为此,提出了面向服务质量(QoS)需求的服务功能链部署模型,并设计了一种基于QoS保障的服务功能链动态部署算法.该算法在虚拟网络功能部署阶段通过对网络拓扑和可靠性的感知,采用基于PageRank思想的算法对节点进行评价,以负载均衡和协调链路映射为原则,将虚拟网络功能部署在综合资源能力最大的底层节点上,实现了时延和可靠性的全局优化,并通过选择满足可靠性需求的时延最短路径进行链路映射.仿真结果表明,该算法在降低服务功能链端到端时延的同时保证了部署的可靠性,并且提高了请求接受率和资源利用率.

摘要：针对星载仪器安装姿态测量效率低、数据采集与分析困难等问题,提出一种模型数据驱动的产品安装姿态在线测量方法。通过提取卫星3维设计模型中待测目标上棱镜的坐标信息,驱动高精度在线测量系统实现实测场景中目标安装姿态地自动化测量;设计产品装配精度在线测量数据管理系统,完成精测数据集成接口的设计与开发,实现数据的在线采集、关联融合与分析应用。以风云四号某星上的探测仪器为精测试验对象,结果表明:相比传统精测方法,该方法的精测效率提高75.5%,极大地减少操作人员数量,提高作业效率,增强卫星精测过程的数据追溯与质量管控能力,应用效果良好。

摘要：面向中国长寿命公路建设工程的需求,介绍了中国、美国和欧洲各国长寿命沥青路面的基本概念和发展历程,总结了中国和欧美国家长寿命沥青路面设计理论与方法的研究和发展现状,梳理了欧美国家既有沥青路面检测与评价、延寿处治设计方法,论述了中国典型既有沥青路面延寿设计方法的研究与发展现状,对比分析了不同新建道路长寿命设计方法和既有沥青路面延寿设计方法的优缺点和适用性。研究结果表明:目前尚未形成统一的长寿命沥青路面设计标准,研究与应用仍处于发展完善阶段,长寿命沥青路面依旧是未来路面领域的研究热点;耦合交通与环境因素,建立多指标控制的长寿命沥青路面设计体系是今后应重点研究的方向;长寿命沥青路面结构设计在今后将向非线性、多维度、概率型和动态化转变;基于结构层寿命逐层递增的长寿命沥青路面延寿设计方法可使沥青路面结构使用年限翻一番,相关工作可为既有沥青路面延寿设计方法和体系的构建及应用提供有价值的参考和见解,以满足中国长寿命公路建设工程发展需求;既有沥青路面延寿设计是道路工程可持续发展的重要课题,未来应加强长寿命沥青路面技术的研究和推广,提高路面的综合质量,满足不断增长的道路运输需求,为建设优质、高效、绿色、安全的交通基础设施做出更大贡献。

摘要：为提高空间同位素电源的效率和功率,满足深空探测、载人登月和火星登陆等航天任务对航天器能源的需求,梳理了空间自由活塞斯特林热电转换涉及的关键技术,设计了天宫空间站空间自由活塞斯特林热电转换装置的在轨试验方案,在轨开展了斯特林热电转换试验,验证了空间微重力环境下双活塞自由运动的间隙密封、双活塞相位保持等关键技术,获取了空间环境下双自由活塞精确的运动相位保持及漂移特性、动力学与热力学强耦合特性等关键参数。在轨试验结果表明,试验装置在轨运行性能良好,热电转换效率达到24.72%,为未来空间高效同位素电源等不依赖太阳能的能源技术应用奠定了基础。

摘要：为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探讨结构应变法的使用条件.最后,将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用.结果表明:提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序,当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa以内时,理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致,能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题;当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa后,随着结构应力的增加,误差也增加.该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑.

摘要：为了缓解配电网分布式能源交易市场存在的计算压力大、个人隐私难以保护和抗干扰能力弱等问题,设计了一个考虑隐私保护和去中心化的分布式能源交易模式。首先,以社会福利最大化为目标构建了一个集中式的统一优化模型。然后,基于梯度上升和对偶分解方法对集中式模型进行分解,得到了相应的分布式的优化模型。进一步采用扩散策略,提出了一种基于组合适应的共识算法,旨在不引入市场组织者的情况下,仅通过主体间传递交易电价和供需不平衡电量等部分信息来实现市场的最优出清,并同时保护市场主体的个人隐私和减轻计算压力。最后,算例分析验证了该交易模式的有效性,以及在新能源出力不确定、市场主体加入退出等因素影响下的鲁棒性和可拓展性。