空間控制技術與應用最新期刊目錄

FPCB六邊形繞組空心杯永磁同步電機繞組渦流損耗解析研究————作者：趙靜;丁鈺;王優(yōu);楊磊;

摘要：空心杯永磁同步電機(permanent magnet synchronous motor, PMSM)由于去除了齒槽結構，其繞組直接暴露于高速交變的氣隙磁場中，內部會感應出大量的渦流損耗.對于空心杯電機來說，繞組渦流損耗是無槽電機總損耗的重要來源之一，對繞組渦流損耗的分析與計算至關重要.然而，目前已提出的繞組渦流損耗分析與計算方法均是以直導體繞組為計算對象，其計算原理均是基于直導體內渦流回路形狀與...

基于大語言模型的C程序單元測試方法————作者：李博諾;王博;陳明達;林友芳;江云松;陳睿;李鵬宇;

摘要：單元測試用于檢驗軟件單一模塊的功能是否正確，是軟件開發(fā)過程中的重要步驟，可以及時發(fā)現代碼中的缺陷，提升軟件的質量和可信度.由于手動編寫單元測試費時費力，經常遺漏覆蓋重要的代碼邏輯.為此，研究者提出單元測試用例自動生成技術.近來，預訓練大語言模型(large language models, LLM)已經廣泛應用于代碼生成相關任務.然而，當前在重要的系統級編程語言C上，還沒有相關工作.為了填補這一空...

隱蔽環(huán)境繆子導航定位技術綜述————作者：熊凱;周鵬;張海博;

摘要：對于隱蔽環(huán)境中載體長時高精度導航定位問題，傳統技術手段，如衛(wèi)星導航、慣性導航和光學成像導航等，在信號受到遮擋且載體長期運行等應用條件下存在局限性.隱蔽環(huán)境繆子導航定位技術為解決上述問題提供了新的途徑.針對水下或地下載體的應用需求，闡述了繆子導航定位研究的必要性，說明了在電磁波信號拒止的情況下，利用自然繆子信號獲取載體運動狀態(tài)信息的基本方法.從繆子輻射特性、繆子探測方法和導航濾波器設計等方面介紹了繆...

吸氣式電推進系統進氣道性能多目標優(yōu)化研究————作者：夏晨希;王子祺;胡鵬;姚兆普;劉旭輝;

摘要：吸氣式電推進(air-breathing electric propulsion, ABEP)系統使用超低軌道大氣作為工質，可突破推進劑攜帶量對衛(wèi)星使用壽命的限制瓶頸，是超低軌衛(wèi)星實現長期駐留的關鍵技術途徑之一.本文采用直接模擬蒙特卡羅(direct simulation Monte Carlo, DSMC)計算方法，對二維的ABEP進氣道模型進行模擬.設定壁面碰撞模型為完全漫反射，在進氣道的進口...

基于ASAPSO混合算法的雙脈沖變軌攔截軌跡優(yōu)化————作者：楊慧婷;王慶輝;

摘要：針對航天器Lambert雙脈沖變軌攔截問題，引入一種自適應模擬退火粒子群(ASAPSO)算法，旨在通過優(yōu)化兩次脈沖的速度增量總和，以實現航天器變軌所需的最小燃料消耗.首先，基于Lambert固定時間飛行定理構建了變軌攔截的數學模型，假設航天器在沿初始軌道飛行一周內機動追逐目標，將兩次脈沖變軌的時刻設為決策變量，將燃料消耗量作為適應度函數，并采用ASAPSO混合算法作為優(yōu)化策略.其次，為了驗證ASA...

基于自適應高斯混合模型的碰撞概率計算方法————作者：周敬博;李克行;

摘要：在空間碎片威脅評估中的碰撞概率計算方面，傳統的計算方法分為是否考慮航天器與空間碎片速度不確定性的情況，且兩種情況中考慮的物體初始位置速度不確定性的方差均較小，在物體軌道不確定性較大的情況下，傳統算法會產生較大的誤差.面對航天器與空間碎片相對運動過程為非線性的問題且初始不確定性較大情況下精確碰撞概率計算的需要，提出一種基于自適應高斯混合模型的碰撞概率計算方法，運用自適應高斯混合模型近似航天器與空間碎...

面向軸孔裝配任務的雙臂機器人控制策略————作者：詹博文;郭瑞科;龔宇蓮;何英姿;張海博;

摘要：為了高效、安全地完成軸孔裝配任務，提出一種雙臂機器人協調柔順控制策略.根據軸零件、孔零件自身的結構特點，設計一種滿足小容差限制的一次裝配成型任務方案.在此基礎上，基于雙臂主從協調的思想，對任務進行了分解和分配.同時以消除孔零件和軸零件之間的位姿偏差為目標，規(guī)劃了平滑的雙臂運動軌跡.考慮到零件之間柔順接觸的要求，構建一種自適應阻抗控制器.為避免接觸力往復震蕩帶來的控制失穩(wěn)問題，在該控制器中加入了剛度...

基于壓電陶瓷作動的低頻隔振器————作者：張宇博;王琳濤;李林;王曉明;徐振邦;陳洋;

摘要：航天器在軌定位精度容易受到環(huán)境低頻微振動和有效載荷引起的內部擾動的影響.本研究設計了一種具有高剛度的串聯式壓電作動隔振器.建立了壓電隔振器的動力學模型和多傳感器復合反饋控制方法，并比較了反饋控制參數的優(yōu)劣和抗干擾特性.通過仿真模型驗證了基于所提出的壓電隔振器的可行性.通過實驗驗證了上述設計與仿真的準確性.結果表明，所提出的壓電隔振器在1～25Hz能提供-15dB以下的基礎振動衰減能力，在共振峰處可...

結合多區(qū)域窗口的梯度閾值清晰度評價方法————作者：王宇軒;梁瀟;吳奮陟;張成渝;

摘要：針對傳統清晰度評價方法存在曲線平坦、多峰甚至誤判的問題，提出一種結合多區(qū)域窗口的梯度閾值清晰度評價方法.利用梯度圖像的對比度和加權方差計算分割閾值，提取圖像的邊緣點，對邊緣點采用改進的能量梯度函數得到區(qū)域圖像的清晰度評價結果，對不同區(qū)域圖像的評價值賦予不同的權重，得到整幅圖像的評價結果.本文方法與傳統方法進行對比，結果表明采用同一評價函數時，多區(qū)域窗口相較于傳統窗口，評價曲線單峰、無誤判.本文方法...

基于多特征融合的空間多目標在軌檢測方法————作者：桑海瑞;鄭然;程會艷;李林;孟小迪;齊靜雅;

摘要：在軌光學觀測不受云層、大氣、白晝等因素干擾，在時空范圍及使用成本上均優(yōu)于傳統地基測量.立足于空間非合作目標在軌檢測跟蹤需求，提出一種空間多目標在軌檢測方法，該方法首先利用Delaunay三角匹配實現恒星背景差分，并通過融合目標光度學、形態(tài)學與運動學特征進行軌跡關聯，最終進行軌跡識別實現空間目標魯棒檢測.在密集星場多目標觀測仿真數據集以及外場目標觀測實驗中多目標跟蹤準確率均大于95%,能夠在不依賴星...

基于H₂/H_∞復合控制的CMG框架伺服系統參數攝動抑制方法————作者：曹盛福;余遠金;趙雷;史陽陽;

摘要：控制力矩陀螺（control moment gyroscope, CMG）框架伺服系統常受到外部擾動力矩和內部參數攝動等多源擾動影響，導致其控制性能降低，本文重點針對參數攝動對框架伺服系統造成的影響，提出了基于H₂/H_∞復合控制的CMG框架伺服系統擾動抑制方法.在常規(guī)H_∞魯棒控制方法中引入電機參數攝動量，在保證對外部力矩擾動具有魯棒...

小天體光變曲線觀測光學仿真系統————作者：雷開宇;史弦;武延鵬;李林;

摘要：小天體光變曲線能夠反映出目標的形狀、自轉特性等信息.在我國未來的深空探測任務中，需要通過光變觀測來獲取目標的先驗性質.針對上述需求，本文構建了一種面向真實觀測場景的光變觀測仿真系統，該系統結合了基于光電鏈路的恒星背景仿真與基于計算機圖形學的場景仿真，能夠對光變觀測圖像進行模擬.在獲得仿真圖像后，從仿真圖像中計算出目標光變曲線，并進行反演與分析，實現從觀測到性質分析的全功能覆蓋.經過實驗，本文系統得...

自主智能微小機器人技術及其月面應用————作者：邢琰;滕寶毅;黃煌;高明星;龔健;余成武;劉磊;楊孟飛;

摘要：輕量化微小型機器人資源占用少，自身機動靈活，便于搭載攜帶，并能夠支持多機協同聯合作業(yè)，擴大探測范圍，提高探測能力，是未來深空探測任務中的重要探測工具.本文針對月面嚴苛復雜環(huán)境下全自主感知、移動和成像需求，突破了資源受限和小樣本約束下的輕量化設計、智能感知與決策等關鍵技術，研制了國際首臺5 kg級地外探測自主智能微小機器人，并成功應用于我國嫦娥六號任務.通過月面智能感知與決策，實現了自主移動與取景成...

基于COTS器件的月面自主智能微小機器人智能計算系統————作者：龔健;原大康;王華偉;衣學慧;馮丹;邢琰;高瑛珂;李圣龍;

摘要：在空間應用領域，微小型化、低成本設計是一個重要的理念和發(fā)展趨勢.本文面向深空探測，提出一種基于商用貨架(commercial off the shelf, COTS)軟硬件的微小型化人工智能計算系統架構和設計方法，實現了月面自主智能微小機器人的智能計算基礎硬件和軟件，通過了地面各項環(huán)境試驗驗證，并成功完成了月面在軌飛行驗證.該方法為COTS器件的進一步空間應用提供了參考

嫦娥六號月球背面軟著陸中的障礙規(guī)避技術————作者：張洪華;李驥;于潔;關軼峰;張曉文;王志文;陳堯;華寶成;

摘要：月球背面軟著陸需要面對復雜的地形環(huán)境，對避障能力的要求相比月球正面著陸任務更高.受到推進劑和其他因素的限制，嫦娥六號著陸器并沒有采用類似嫦娥四號提高避障高度的方法來擴大避障能力，而是將部分的“定點”著陸技術與避障技術相結合，在主減速段通過單向航程控制避開已知大尺寸障礙，在接近段以下飛行過程采用粗精結合的接力避障策略識別和規(guī)避預先未知的小尺寸障礙，最終實現了安全軟著陸.嫦娥六號采用的這種避障方案相比...

嫦娥六號月球背面自主起飛方案設計————作者：于潔;張洪華;李驥;王志文;張錄晨;關軼峰;張曉文;李林峰;孫國健;

摘要：針對月球背面起飛任務的諸多約束，制導、導航與控制(GNC)系統突破了中繼約束下的月球背面自主起飛技術，提出一套著陸起飛全自主流程，能夠實現無中繼的最小化條件下自主、按時起飛入軌.闡述了月球背面工作流程，介紹了GNC系統月球背面自主起飛技術，通過月面自主定位、起飛對準、起飛參數計算和星敏感器自主調度等環(huán)節(jié)實現自主起飛準備功能，基于參數分時賦值和變長度指令處理機制設計一套月球背面著陸起飛全自主流程.月...

嫦娥六號月球軌道無人自主交會制導、導航與控制技術————作者：王勇;劉濤;喬德治;鄭永潔;李軼;于丹;胡錦昌;馬琳;郭朝禮;邱芳;桂慶華;

摘要：環(huán)月軌道交會對接是嫦娥六號任務最為重要的關鍵環(huán)節(jié)之一.為了在月球環(huán)境下實現高精度和高可靠的交會對接，嫦娥六號軌道器采用了基于“濾波器獨立，估計值融合”思路設計的自主導航算法、基于時間+角度條件規(guī)劃的霍曼交會尋的制導算法、采用動態(tài)規(guī)劃控制死區(qū)方式實現控制參數的自適應調整，使用全新的脈寬等效式偽速率調制器進行噴氣調制，設計了六自由度相對位姿控制器，解決了在地面支持弱、環(huán)境不確定性強的環(huán)月軌道無人自主交...

嫦娥六號著上GNC高可信飛控系統設計及驗證————作者：王志文;張洪華;于潔;李驥;關軼峰;張錄晨;張曉文;李林峰;孫國健;

摘要：嫦娥六號著陸上升制導導航與控制(guidance, navigation and control, GNC)系統圓滿完成了月背著陸及自主月面起飛的飛行任務.本文系統總結了嫦娥六號著上GNC高可信飛控仿真與支持系統(以下簡稱飛控系統)設計.相比嫦娥五號飛控狀態(tài)，嫦娥六號飛控任務主要有兩方面特點：一是單機產品經歷長時間貯存，飛行過程面臨失效風險.在飛控過程中，設計了多敏感器比對的方法，重點監(jiān)視單機產品...

鵲橋二號中繼星自主角動量管理設計及實現————作者：郝策;王勇;關軼峰;王洪斌;胡少春;張迎發(fā);鄭永潔;韓沛宏;

摘要：針對鵲橋二號中繼星動量輪噴氣卸載對使命軌道的擾動及衛(wèi)星長壽命的影響，提出一種自主角動量管理策略.建立基于衛(wèi)星姿態(tài)機動的角動量預測模型，給出角動量變化趨勢，避免衛(wèi)星機動過程動量輪出現飽和問題.基于角動量積累規(guī)律和中繼通信任務需求提出了事件觸發(fā)的角動量管理策略，通過衛(wèi)星姿態(tài)規(guī)劃減少角動量積累，有效增大噴氣卸載周期.利用對稱噴氣方式實現卸載，有效減少噴氣對軌道的干擾，提高軌道維持的穩(wěn)定性.試驗和在軌結果...

嫦娥六號控制軟件的可靠性設計————作者：于波;陳堯;李曉鋒;張洪華;董曉剛;李經松;王佳佳;

摘要：嫦娥六號探測器任務的成功標志著月球科學研究進入新篇章，這是世界上首次實現月球背面采樣及起飛.控制軟件的可靠性對整個飛行器系統的可靠運行起著極其重要的作用.本文分析嫦娥六號控制軟件的實際特點，闡述了該軟件的可靠性設計要點；描述嫦娥六號探測器控制軟件的可靠性設計方法，從程序設計的角度，將避錯、查錯和容錯技術應用到軟件可靠性設計中，從數據設計兩個角度，提出一種基于時間、數據和事件相結合的軟件同步與恢復方...

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