摘要：为实现空间外部干扰和测量噪声存在情况下,航天器姿态敏感器微小故障的有效检测,以及方位敏感器和惯性敏感器之间的故障隔离,提出了一种基于自组织循环神经网络(self-organizing recurrent neural network,SORNN)的微小故障诊断方法。首先,设计了SORNN模型,包括网络结构自组织算法、终止条件和调整条件,实现对网络隐藏层神经元数量和循环记忆深度的自适应调节,用以提升网络的拟合性能。然后,针对姿态运动学子系统设计了基于SORNN的干扰观测器,给出网络权值更新算法并证明了状态估计误差的收敛性。将系统输出估计误差通过低通滤波器以抑制星敏感器测量噪声,推导更严格的残差和检测阈值进而提高对微小故障的检测能力。最后,针对姿态动力学子系统设计了故障隔离观测器,通过干扰解耦和干扰观测器的补偿消除未知扰动和噪声对残差的影响,利用动力学和运动学的冗余关系解决了两类敏感器故障的隔离问题。仿真结果表明,验证了所提方法对扰动和噪声掩盖下的星敏感器和陀螺微小故障检测与隔离的有效性。

摘要：由于红外探测器灵敏阈相对较低的特点,红外探测体制的导引头多用于末端防空领域,或者与其他制导模式相组合完成打击任务。惯导红外复合制导是近几年在国内外流行的制导模式,低目标指示精度下的红外交班是复合制导体制一项重要的关键技术,框架扫描与视场实时拼接技术可以有效完成低目标指示精度下的红外交班。本文根据小口径两轴框架位标器特点,设计了框架闭环扫描搜索算法。同时分别提出了基于位标器惯性信息和图像特征信息的图像实时拼接方法,并针对惯性信息拼接积累误差大和图像特征拼接不适用于极端复杂场景和极端简单场景的缺点,设计了将惯性信息与图像特征偏移信息相融合的图像拼接方法,最后通过仿真验证了该方法不仅可以有效消除积累误差,在极端特殊场景下也可以达到品质较好的图像拼接效果,获得了更大的红外探测视场。

摘要：智能化地共享和复用地球观测应用实践所形成的知识,有序促进应用要素的高通量流动,是激活和释放地球观测系统效能的关键。地球观测知识枢纽EOKH(Earth Observation Knowledge Hub)将分散的应用要素有机耦合,形成专题知识集合的协同设计与吞吐能力,是地球观测成果治理与智能服务的研究前沿。针对地球观测组织GEO(Group on Earth Observations)发展GEO知识枢纽GKH(GEO Knowledge Hub)得到的启示,结合地球观测知识本体研究最新进展,系统解析了EOKH的内涵与特征,梳理了发展EOKH的技术需求与挑战,分析存在的关键问题及其应对策略。在此基础上,提出了EOKH系统架构原型,结合地球观测知识包转移复用和知识推理两个EOKH典型应用场景进行了原理实现与概念验证。最后,就如何促进地球观测知识“人—机—物”要素的协同共生,提出了中国发展EOKH的相关认识与思考。探索“人在回路”的高通量知识协同生产与转移技术,以及“知识驱动”的成果复用技术,是提升地球观测隐性知识可解释性、促进EOKH服务质量与发展力的必要举措。

摘要：为在现有转臂式结构的离心机平台上拓展温度试验能力,文章提出一种加速度−温度综合环境试验系统的设计方法。针对温度箱内因离心过载和科氏加速度的影响而导致的温度场分布不均匀,采用调整温度箱热源位置和增加风轮风量等手段进行流场干预;通过对温度箱的结构强度仿真及试验验证该系统的工作性能。结果表明:该试验系统可进行加速度为0g~45g、常温~130℃的加速度−温度综合环境试验,监测温度偏差控制在±5℃范围内。以上研究可为加速度−温度综合环境试验系统的设计提供参考。

摘要：针对太阳系边界探测,利用形函数轨迹优化算法快速生成连续小推力航天器引力辅助逃离太阳系的三维轨迹,实现在有限燃料条件下的超远距离探测。通过对比有无引力辅助设计的仿真结果,证明了引力辅助技术在逃离太阳系过程中的有效性。仿真结果表明,基于贝塞尔形函数方法的连续小推力轨迹优化算法可以高效地设计出引力辅助逃离太阳系的合理三维初始轨迹,对于初始探测任务的快速设计和分析具有重要意义。

摘要：为解决多无人机在复杂环境下协同目标跟踪的路径规划问题,提出基于模型预测控制(model predictive control,MPC)和先进自适应化学反应优化(advanced adaptive chemical reaction optimization,AACRO)算法相结合的方法。基于目标跟踪模型,使用集中式MPC作为路径规划问题的实时控制框架,设计5个指标成本函数在多种约束条件下优化跟踪性能,获取无人机的最优跟踪路径;针对上述多维问题的复杂程度,使用一种新型智能算法解算MPC控制策略。仿真结果表明:该方案具备有效性和可行性,对无人机群协同目标跟踪具有重要的应用价值。

摘要：利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传统的地表反射率光谱星地同步测量方法是基于汽车跑场观测,不仅耗费较大的人力物力、容易造成场地破坏,而且获取的测量数据缺乏区域代表性。鉴于此,自2016年起,在敦煌星地同步观测试验中以旋翼无人机低空同步测量为主,跑场测量为辅,完成从航线设计、航高选择、仪器参数配置、采样策略、航空数据处理的全链路摸底测试。多次飞行试验表明,采用多旋翼无人机低空飞行来代替汽车跑场同步测量,不仅提高了地表反射特性测量的空间一致性和代表性,还提高了地表反射率光谱的测量效率,也对宝贵的中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区地表进行了有效保护,极大的节约了人力物力成本。通过传统跑场测量和航飞测量的地表反射率光谱数据对比分析,发现多次测量数据的均值一致性较好,并且航飞测量的数据标准差更小。利用TERRA MODIS的同步观测来对无人机测量数据开展辐射定标评估,结果表明航飞数据的相对偏差均在5%以内,可以代替跑场数据完成定标,精度满足要求。随着无人机性能的进一步优化和提高,在不久的将来必将得到更加广泛和深入的应用,在外场定标试验领域也将发挥更大更重要的作用。

摘要：针对地球同步轨道(GEO)卫星轨道保持问题,提出了一种基于改进粒子群算法(PSO)的序列电推力轨道保持方法。首先,建立了GEO卫星高精度非线性轨道动力学模型和序列电推力模型。然后,设计了GEO卫星相对轨道保持策略,建立了以燃料消耗为性能指标的序列电推力轨道保持问题优化模型并进行了离散化。接着,通过引入差分进化算法和维度学习策略对粒子群优化算法进行了适应性改进,同时对推力大小和作用时间进行寻优计算。最后,通过数值仿真对所提出的改进粒子群优化算法进行了对比校验。结果表明,该方法在完成GEO卫星轨道保持任务的同时具备燃料消耗低和收敛速度快等优点。

摘要：为解决单架无人机由于续航等条件制约导致任务效率低下的问题,对多无人机协同方面进行研究。搭建一套基于四旋翼无人机的飞行综合验证平台,完成硬件系统的搭建和软件系统的设计,并通过实验来验证平台的稳定性和可靠性。结果表明:该平台操作简便、成本低廉、扩展性好,具有较好的工程价值。

摘要：在解决卫星柔性太阳翼模态辨识问题时,传统接触式测量方法会对太阳翼本身动力学模型造成影响,附加测量靶标的方法,增加了额外的物理元器件和系统的复杂性,且不便于在轨实际应用。鉴于此,本文提出一种无接触、无标识点的光学测量方法。首先,用星载双目视觉系统采集柔性太阳翼振动图像,并提取太阳翼边缘角点作为特征点,测量这些特征点在时域下的位置变化情况和速度变化情况。然后,利用特征系统实现算法(ERA)来辨识太阳翼模态信息。最后,设计了物理模型试验。试验结果表明:本文提出的双目视觉测量方法装置简单,测量精度高,能够完成对太阳翼的模态辨识,模态辨识误差约为3.797%。本文所提出的基于双目相机的太阳翼模态辨识方法,为空间大挠性结构振动参数的在轨测量提供了参考。