常值径向推力加速度下航天器轨道运动特性研究

文章研究了航天器在常值连续径向推力加速度作用下的运动特性。首先,基于非开普勒轨道理论,在惯性坐标系中建立了连续推力作用下航天器的动力学模型,经过推导和分析得了出在常值径向推力加速度下轨道动量矩仍保持常值,但其能量发生变化的结论。同时针对初始轨道是椭圆轨道的一般情况,分析了航天器在连续常值径向推力作用下环绕地球运动的条件,推导给出了求解逃逸点临界加速度的方程组。最后,对椭圆初始轨道和圆初始轨道的情况分别进行了分析和求解,并以仿真曲线的形式给出了不同常值加速度下轨道变化特性以及逃逸点临界加速度随轨道参数变化的特性,为机动轨道设计提供了理论参考。     

采用哥氏定理研究质点摆线运动

采用几何方法列出摆线方程，讨论质点的运动轨迹。运用哥氏定理求解质点的速度和加速度，分析其物理内涵。     

采用哥氏定量研究质点摆线运动

本用几何方法列出摆线方程，讨论质点的运动轨迹，运用哥氏定量求解质点的速度和加速度，分析其物理内涵。     

考虑地球扁率影响的任意椭圆轨道小推力最优交会控制

研究在地球扁率影响和航天器在小推力推进作用下，任意椭圆轨道最优转移的一种解析解法。将小推力和地球扁率影响视为摄动力，建立航天器转移的状态方程，应用Pontryagin极大值原理，得到航天器最优推力加速度控制方程。在假设简化时，将无量纲的推力加速度γ和地球扁率的二阶带谐系数J20视为同一阶量级，并只考虑它们的一次项，忽略其他的高次项，从状态方程中分解出小推力和地球扁率对轨道根数的影响，并分别进行了积分，得出最优转移轨道的一阶解析解。     

双频测距中非均匀运动目标下的测距方法

匀加速运动目标测距存在着非线性运算，给实现带来诸多不便。基于曲线逼近原理，提出了一种实用的径向匀加速运动目标下的测距方法，并对加速度的估计补偿问题进行了讨论，采用二次叉积法进行加速度估计，通过加速度补偿，将匀加速运动测距问题转化为匀速运动测距，从而大大简化了非均匀运动目标测距的实现。     

定中心象点跳动轨迹多参数方程

一、问题的提出透镜胶合定心时象点跳动的轨迹,在五点支承条件下,不仅由透镜中心误差决定,而且要受透镜外圆柱面椭圆度的影响。当椭圆度和中心偏同时存在时,我们用数学分析的方法,找出透镜定心时象点跳动的轨迹方程,很有实用价值。它可以解决定中心时最佳支承距离,也可以解决透镜椭圆柱面对检测中心误差读数的影响条件,从而弄清楚透镜椭圆柱面和中心误差综合影响的内在联系及其规律性。     

质点椭圆运动加速度表达式的推导

从角量关系式出发,采用单位切向矢量和单位法向矢量表示式,导出质点作椭圆运动的加速度表达式.     

逐点比较法斜椭圆弧插补

介绍了逐点比较法斜椭圆弧插补的算法，用C＋＋Builder来实现，并结合AutoCAD演绎出插补轨迹．斜椭圆弧在原坐标系中的每个象限的轨迹并不是单调函数，因此不能按各个象限进行插补．但是，可以重新划分各个部分，让斜椭圆弧轨迹在各个部分中是单调函数，从而完成插补。     

连杆机构运动分析的计算机模拟

介绍了用计算机绘图实现对连杆机构进行全面运动分析的方法，这种方法综合了连杆运动分析常用方法─—图解法和解析法的优点，按文中所建立的数学模型编制的综合程序能计算并输出各运动参数的精确解；能自动绘制任意点的轨迹图、速度图、加速度图以及机构简图；能应用于空间连杆机构轨迹圈的绘制（三面投影及轴测投影）．最后，介绍了用Ａｕｔｏｆｌｉｘ实现动态模拟的方法。     

离散化位移线图运动规律凸轮机构分析与综合

对从动件的运动规律为离散化位移线图的凸轮机构,提出了速度,加速度分析方法,讨论了压力角,相对速度,基圆半径,凸轮理论轮廓,最大曲率半径及滚子半径的计算,讨论了凸轮理论轮廓和实际轮廓的设计以及刀具中心轨迹计算等凸轮机构运动分析与综合问题。     

2.5D有限元分析列车荷载引起非饱和土地面振动

为研究高速列车荷载引起非饱和土地面振动,将地基视为三相介质,开发非饱和地基2.5维有限单元方法.用Euler梁模型模拟轨道系统,对控制方程进行时间Fourier变换和轨道方向波数变换,结合边界条件和Galerkin法推导出频域内2.5维有限元方程,频域-波数域内解答通过快速Fourier逆变换得到时域-空间域结果,通过数值分析考察车速和路基饱和度对地面振动及超静孔隙水压力影响.结果表明:车速较低时,路基从近饱和到完全饱和轨道中心处地面竖向振动位移幅值显著增加;同一速度下非饱和路面加速度幅值大于饱和路面,其地面振动位移和加速度随时间更快衰减.同一车速下距轨道中心8 m处非饱和路基地面振动加速度峰值远大于饱和路基,车速超过300 km/h后两者地面振动位移幅值趋于相等.近轨道处地面振动幅值快速衰减,远轨道处衰减变慢.轨道中心下超静孔隙水压力分布深度为地表下0～4.5 m,最大峰值约在1.8 m,且随路基饱和度降低显著减少.     

淤质与粉质互层土中管桩沉桩过程的土压力

为了研究预应力空心开口管桩沉桩过程中周围土体中的土压力分析,选取杭州郊区某建筑工地进行现场试验.本次试验在试验场地内和防挤沟两侧共埋设了6组振弦式孔隙水压力计和土压力盒,并且在管桩桩端安装了一个土压力盒测试管桩沉桩过程中桩端土压力的变化情况.试验结果表明：在沉桩过程中,周围土体中的径向土压力呈先增大后减少趋势,随着深度的增加,径向土压力的影响越来越大;桩端阻力的变化与静力触探锥尖阻力的变化曲线较为相似,锥尖阻力的变化曲线相比桩端阻力表现出更为明显的波动.该试验结果能够为相关研究和设计提供参考和依据.     

土质边坡空间临界滑动面搜索的优化算法

将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳定系数及相应的临界滑动面。进一步假定均质土坡的三维空间滑动面为一旋转椭球体,旋转椭球体的竖向中轴面和二维的圆弧面一致,给定椭球体不同的水平轴半径值,采用以上二维滑动面搜索方法可求出不同水平半径所对应的三维最小稳定系数及相应的椭球面。结果表明:边坡的三维稳定系数没有极小值,但有极限值;对于横向延伸长的无限边坡,三维稳定系数逼近二维稳定系数,当旋转椭球长轴与短轴之比大于3时,二者很接近,边坡稳定性可简化为二维来分析;对于受地形、地下水等条件约束的短边坡,三维效应明显,在考虑实际边界条件的情况下按三维来分析。     

运动轨迹的插值信道估计方法

介绍了一种基于运动轨迹的插值信道估计方法,把插值问题转化为求解均匀加速运动轨迹问题。相对于其他线性插值及二次插值的插值信道估计方法,该方法具有计算复杂度低,算法简单,可以实时计算等特点。通过仿真表明,在低车速时,该算法的误比特率性与线性插值方法基本相同;而在中高车速时,该算法的误比特率性能要明显优于线性插值信道估计方法,与二次插值信道估计方法的性能基本相同。     

关于加速度瞬心法

对刚体的平面运动的教学,必涉及“瞬心法”,而现行教材均只论速度问题.对是否存在加速度瞬心?若存在,如何找加速度瞬心? 瞬心法对加速度问题是否也成立?速度瞬心和加速度瞬心是否重合等问题都没有作进一步地讨论,从而使学者易模糊混淆,教者总有解释不透之感.本文对有关问题作分析讨论,并给出明确结论.     

列车通过城市轨道交通高架桥对地面振动影响研究

为探究列车通过城市轨道交通高架桥时地面的振动特性及振动传递特性,以某一城市轨道交通高架桥为研究对象,对距离桥墩不同距离处同时进行振动测试,对结果进行频域特性分析,然后采用线性计权及Z计权进行1/3倍频程特性分析,并分析了分别采用这两种计权方式时,特征频率下振动的传递特性,最后进行了等效连续Z振级传递特性分析。结果表明:列车通过城市轨道交通高架桥时,地面的振动加速度主要分布在0~200 Hz频率范围内,且振动加速度峰值主要分布在60~80 Hz频率范围内;在线性计权下,地面的振动加速度级全局峰值均出现在频率63 Hz处,局部峰值均出现在频率为4 Hz处;在Z计权下,地面的振动加速度级全局峰值均出现在50~63 Hz范围内,局部峰值均出现在频率为4 Hz处;振动由桥墩底部沿地面传递过程中,随着与轨道中心线距离的增加,地面振动加速度级不断减小,且衰减速度随距轨道中心线距离的增大而减小。     

透视椭圆定理的建立

本文介绍一个关于透视图椭圆的定理。在中心投影和平行投影之间建立一种对应关系,在中心投影下把圆变成椭圆,但是不能确定椭圆的共轭轴或长轴与短轴的位置和长度,该定理解决了这个问题。在理论上,为计算机绘制透视图椭圆时使用现有通用椭圆程序提供了新的根据。     

地球敏感器成像仿真与检测方法

针对地球敏感器的设计与仿真需求,研究了地球椭球成像、大气轮廓、晨昏线及背景星空成像,实现了高精度地球敏感器成像仿真;并在此基础上比较实验了圆拟合、椭圆拟合等不同地球边界拟合及地心检测算法的性能,根据系统在轨运行特点,提出了分步地球图像检测算法.一方面克服单纯圆拟合方法带来的地球扁率误差,另一方面利用轨道先验知识克服椭圆拟合过程中的长轴不稳定性.仿真实验证明,该方法有效地提高了敏感器检测精度及系统鲁棒性,并且时间复杂度低,满足在轨要求,能够有效促进各型地球敏感器的性能提升.     

一种新型宽带圆极化微带天线的设计

该文设计了一种新型宽带圆极化微带天线。该天线采用微带线进行馈电,在地板圆形开槽内加载一对矩形和椭圆组成的径向微扰枝节来获得圆极化,并切去一对圆弧形槽以降低圆极化的中心频率。借助仿真软件HFSS对天线结构参数进行优化设计,并制作实物。仿真与测试结果表明：回波损耗小于-10dB的阻抗带宽为12．5％,且在此频段内轴比均小于2dB。     

单目视觉测量球形体中心偏移校正方法

针孔成像模型下非主光轴上的球体成像为椭圆,椭圆中心偏离球心投影点。针对球体固定单目视觉测距问题,推导了椭圆中心偏移量的解析公式,研究了基于该公式的校正方法,并进行了仿真验证。结果表明,该方法有效地减小了成像中心偏移带来的误差,适用于近距离、大视场、固定单目视觉测距。