琥珀雕刻“非遗”保护利用设施建设刍议

琥珀这一美丽而古老的吉祥宝石,包裹着许多时空流转的浪漫故事。大约在七千年前,人类有利用琥珀的历史。我国先人也早在三千多年前,就利用琥珀原料雕刻工艺品。不论汉成帝皇后赵飞燕充满香气、有助睡眠的琥珀枕,还是李白"兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光"的千古佳句、韦应物"曾为老茯神,本是寒松液。蚊蚋落其中,千年犹可觌"这一充满科学道理的《咏琥珀》诗作,都记载了中国悠久的利用、研究琥珀的历史。抚顺琥珀就是中国宝石级琥珀的杰出代表,她色彩深沉低调,光泽明亮柔和,质地细腻温润,不仅作为低调奢华的装饰品、收藏品丰富着人类的物质生活,还以其特有的神秘、离奇以及难以抵御的魅力,带给人们"前日偶然得瑿珀,平生从此有情人。昼夜温馨不释手,原知蚊蚁愿投身"的愉悦精神享受。     

基于混沌多项式的再入滑翔鲁棒轨迹凸优化

针对参数不确定条件下高超声速飞行器再入滑翔轨迹设计问题,研究了一种增强抗干扰能力和过程可靠性的鲁棒轨迹优化方法。构建不确定条件下再入滑翔鲁棒轨迹优化模型,并设计了基于高斯求积与非嵌入式混沌多项式的不确定性量化传播算法,从而将其转化为维数扩展的确定性轨迹优化问题;利用凸优化技术对该问题进行凸化和离散,设计了一种基于序列凸优化算法的轨迹优化求解策略,以实现对该高维确定性问题的快速求解。以美国X-33的高超声速滑翔再入为例进行了仿真验证。结果表明,与传统确定性轨迹优化算法相比,所提方法能够有效降低随机干扰对再入滑翔轨迹的影响,从而提升轨迹的可靠性与鲁棒性;与现有典型鲁棒轨迹优化方法相比,所提方法具有相当的精度和显著的计算效率优势。     

电阻阵列非均匀性校正实时性改进

电阻阵列作为红外景象投射器必须进行非均匀性校正,而校正方法的实时性又必须满足系统帧频要求.通过设计实时性评估软件,对以往耗时较长的CPU数据处理方法进行改进,提出基于CUDA的GPU并行数据处理方法,并应用PBO技术做进一步优化.测试结果表明,该方法能够大幅提升数据处理速度,理想的系统实时性为后续更大规模的电阻阵列数据处理提供了时间余度.     

RBCC动力飞行器上升段轨迹优化设计

针对火箭基组合循环（Rocket Based Combined Cycle,RBCC）动力系统工作模态复杂、与飞行状态耦合程度高的特性,建立了一种适用于RBCC动力高超声速飞行器的动力段轨迹优化模型。同时,针对RBCC动力飞行器,基于凸优化理论建立了上升段轨迹优化设计框架和求解策略。在此基础上,进行了上升段末端机械能最大算例仿真。仿真结果表明,相关模型和轨迹优化方法具备良好的可行性,优化结果符合RBCC动力系统工作特点。论文提出的轨迹优化方法可有效处理复杂工作模态下RBCC助推飞行器上升段轨迹优化问题,为未来关于这一类轨迹设计与优化的工作提供了一些新的思路。     

基于预警专家系统的航天器规避研究

航天器轨道规避的研究对航夭器在轨运行安全问题有重要意义.针对航天器在轨运行安全的问题,根据航天器规避预警专家系统,在CLIPS环境下建立安全距离的预警专家系统模型,进行了航天器规避路径规划的研究,分别研究了预警专家系统的Lmnbert直接规避路径规划和航天器规避返回路径规划,并进行了数值仿真.仿真结果揭示了航天器规避机动时刻与所需燃料以及不同时间返回原轨道所需燃料的规律,使可预警航天器规避准确实时,为研究工作提供了依据.     

天基发射方案与规划策略仿真研究

为更好地发挥天基系统的能力,研究天基发射方案、相关应用技术以及远程导引路径规划.以空间平台发射追踪器与目标交会问题为例,基于飞行任务提出了三种冲量推进的发射方案及规划算法.重点分析了基于发射窗口的发射方案和基于非线性规划的发射方案,结合所设计的规划流程和规划算法,建立相应的数学模型并进行仿真.仿真结果表明,对于发射窗口的遍历计算方案能够为决策优化提供足够多的发射时机和姿态选择;非线性规划的数值寻优方案可以为规划策略提供多种约束下的最优选择方案.研究结果为天基发射任务和组合机动路径规划提供了有价值的参考.     

在轨航天器轨道规避体系研究

针对在轨航天器主动防护的问题,文章综合考虑了未来航天器规避原则和规避过程中可能出现的因素,提出了在轨航天器轨道规避体系的构造思路。根据规避对象为空间碎片和航天器时的情况,建立了相应的规避基础框架;并利用事例对其中一个基础框架进行了分析和验证。分析结果表明,在轨航天器规避框架的研究对于降低航天器潜在威胁、增强航天器在轨运行安全具有积极的作用。     

一种新的GPS/SINS组合测姿模型

针对多天线GPS/SINS组合测姿中存在的精度不够和难以实现的问题,研究了一种新的GPS/SINS组合测姿模型;利用GPS载波相位高精度相对定位技术,在传统“速度+位置”松组合的基础上,加入了基于基线向量误差的姿态量测方程,提出了一种精度较高并且较易实现的GPS/SINS组合测姿模型;基于某飞行仿真航迹对模型的测姿性能进行了数值仿真,并与传统测姿模型进行了对比分析;仿真结果表明,与传统模型相比,新的测姿模型可以显著提高导航系统测姿精度和滤波收敛速度,偏航角、俯仰角测量精度可达0.02°,滚动角测量精度可达0.1°,可为飞行器的高精度组合测姿提供一定的参考价值。     

基于遗传模糊控制的智能自适应滤波算法

组合导航中软故障难以检测,致使卡尔曼滤波精度降低甚至发散.为提高滤波的容错性,提出了一种基于遗传模糊控制的智能自适应滤波算法.首先针对软故障提出一种模糊自适应滤波算法,算法中通过监测观测量新息及其变化率,应用模糊控制系统计算观测质量因子,并对滤波器量测噪声阵进行在线自适应调整,从而抑制软故障对滤波的影响,保证滤波的精度,提升容错性能.然后,利用自适应遗传算法对隶属度函数的参数进行优化,从而进一步提高算法的整体精度.利用本文提出的算法在SINS/CNS/GPS导航平台上进行了定位实验,结果显示该算法有效,在软故障存在时,定位精度小于2m,测速精度小于0.1m/s.     

基于数值求解的远程交会路径规划优化研究

研究航天器多脉冲远程交会路径规划问题,由于航天器在变轨过程中,应减少发动机燃料的消耗,有利于增加有效载荷.因此,在多冲量变轨问题描述的基础上,通过选择优化变量建立了无摄动的燃料最优和考虑摄动的燃料最优变轨优化模型,利用遗传算法、序列二次规划及GA+SQP串行混合优化算法进行优化求解,进行了数值仿真.通过仿真实现了不同脉冲次数的远程交会路径规划,并对比分析了摄动的燃料最优变轨优化模型,提出了相应的串行优化策略,通过算例对所提出的算法进行了仿真验证,实现了航天器路径规划数值优化求解的目的,可为多脉冲远程交会提供参考.