摘要：建立了类X-51A高超声速飞行器的多学科模型,包括外形、气动、推进、质量、热流、弹道等学科.采用多学科设计优化(MDO,Multidisciplinary Design Optimization)方法中的协同优化(CO,Collaborative Optimization)进行了计算,计算流程中构建了两个子系统优化器与弹道学科的代理模型,使用代理模型替代了计算耗时的真实模型.同时为了对比,采用了多学科可行法(MDF,Multidisciplinary Feasible Method)进行了优化计算.结果表明,二者的优化结果基本一致,优化之后的飞行器质量比初始构型飞行器降低了15.2%,航程提升了63.5%,并且使用代理模型后计算效率也得到了很大的提升.验证了基于代理模型的协同优化方法应用于高超声速飞行器设计中的有效性.

摘要：研究了导弹视线角和视线角速度可测情况下的制导信息估计问题,给出了一种改进的CB观测器(Cost-Based Observer)设计算法。基于非线性平面拦截模型,将目标机动看作一阶马尔可夫过程建立了制导信息滤波的非线性状态方程并将其化为SDC模型。针对系统能观性不足问题,提出了多状态相关系数矩阵加权组合的方案对CB观测器进行改进。并将其用于估计弹目相对距离、相对速度和目标机动加速度,利用估计的制导信息进行制导计算并与制导信息完全可测情况进行比较研究。最后,采用比例导引律进行仿真,结果表明本文所设计的观测器估计精度较高,且能满足制导性能要求。

摘要：针对具有不同亮度的点目标或某点目标亮度不断变化的情形,设计了线阵CCD视频幅值调节器反馈系统。应用固定双阈值法进行边界检测并利用灰度重心法进行像元细分,以实现对点目标的精确定位。CCD视频幅值调节器控制系统通过对光积分时间和程控增益的定量数控调节,使每线视频信号的光点图像目标的尖峰灰度幅值保持恒定,显著降低了对光源和光路的设计难度和成本。固定双阈值边界检测定位法可以截取品质很好的对称边缘,避免了光点尖部不规则对定位结果的影响。与传统的二值化方法相比,该系统不需要额外的二值化参考电平硬件电路,系统简单可靠,算法优越,可以实现<1/10 pixel的细分效果,定位结果保留小数点后2位有效数字,在工程应用上实现了对光点的精确定位,其2变量无级调光数控系统方案可为多变量摄像调光系统的设计提供重要参考。

摘要：针对采用直接力/气动力复合控制导弹所具有的强耦合非线性等特性,提出了一种基于自适应模糊滑模控制的自动驾驶仪设计方法.该方法利用自适应模糊系统所具有的万能逼近特性,对大攻角飞行过程中导弹动力学系统存在的非线性特性进行逼近,并利用变结构控制对外界干扰的强鲁棒性,构造误差系统滑模面,克服了逼近误差和外界干扰对控制系统的影响,实现了对大机动指令的精确跟踪.仿真结果表明,所设计的控制方法对大过载指令有较好的跟踪效果,对模型不确定性和外界干扰也具有较好的鲁棒性.由于采用直接力/气动力复合控制,有效的减小了气动舵偏角,避免了气动舵的饱和.

摘要：为了满足GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)超紧组合导航系统研究的需要,克服硬件接收机参数固定,适应性差的弱点,设计了一种参数可调、灵活控制的GPS软件接收机.采用GPS L1频率的中频采样信号,运用FFT(Fast Fourier Trans-form)频域捕获算法和锁相环与锁频环相互辅助的载波环路,实现了信号捕获、码环和载波环路跟踪、导航电文提取与解码、伪距及导航定位解算,并与NovAtel公司的FlexPax型硬件接收机进行了比较.跑车测试结果表明,该GPS软件接收机捕获迅速、跟踪准确,导航定位精度小于10 m,动态抗干扰能力明显优于一般GPS硬件接收机,适合于GPS/INS超紧组合导航系统的应用.

摘要：鉴于传统的高斯-拉普拉斯(LOG)算子具有各向同性的特点,在很多有方向性差异的场合中并不适用,提出了基于LOG算子的各向异性算子,该算子具有方向敏感性,能够对与其长轴方向重合的边缘起到加强的作用,同时,利用该算子设计了自适应算法来模拟人眼注视机制的工作过程,并将算法实验结果与LOG算法的结果进行了比较.该算子和方法较好地解决了方向性模板对视觉解释的不完善问题.

摘要：为了解决传统PID控制器在电动舵机系统设计中难以满足控制要求的问题,首先设计了一种规范化前馈—反馈控制系统,然后利用混沌优化算法和共轭梯度方法相结合的混合优化算法对前馈—反馈控制器参数进行了优化。仿真结果表明:基于混合优化算法的前馈—反馈控制器具有很好的动态和静态性能,增强了系统的稳定性和鲁棒性,降低了学习参数选择的盲目性和对经验的高度依赖性。

摘要：研究了一种模糊自适应神经网络状态估计器的工作原理及结构,并讨论了用其代替传统扩展卡尔曼滤波在导航参数估计中的实现方法。利用扩展卡尔曼滤波来构造模糊推理系统,通过神经网络对模糊推理系统进行训练,根据输入输出样本自动调整模糊系统的设计参数,从而实现对INS/GPS组合导航系统导航参数的最优估计。通过仿真验证表明,用模糊自适应状态估计方法进行导航系统的初始对准,能够大大提高系统的实时性。

摘要：高超声速滑翔飞行器在高速突防、快速打击等方面具有重要应用前景,是航空航天领域的重要发展方向。针对高超声速飞行器快速、大空域的飞行环境特性复杂、姿态控制系统适应性要求高的特点,建立高超声速飞行器姿态运动模型,采用解耦设计方法,利用块控反步控制理论设计姿态控制器。经证明和仿真结果可知,该方法严格保证闭环系统的Lyapunov稳定性,控制律设计具有灵活性,响应速度快,能克服气动参数变化带来的影响,鲁棒性较好。

摘要：提出一种新型的双极化单脉冲被动雷达导引头实现方案,以显著提高导引头的目标检测和抗干扰性能。阐述了该雷达导引头的设计原理与系统结构;建立了全极化的雷达辐射源信号模型,提出了基于极化匹配检测与极化瞬态识别技术的信号处理方法,采用单脉冲技术实现对探测目标的精确测角与跟踪;最后,提出了一种基于双极化Vivaldi天线的单脉冲天线系统实现方案,具体的测试结果表明了该天线设计方案的可行性。本文的研究成果对实际雷达导引头系统的研制具有指导意义。