- 毕诚;岳晓奎;党朝辉;丁一波;
针对单一检验质量的无拖曳卫星姿控系统传感器故障,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器组的诊断方法。首先,建立了单一检验质量无拖曳卫星的系统模型,并进一步给出了无拖曳卫星中特有的重力参考传感器模型;基于所建立的系统模型设计了扩展卡尔曼滤波器组以估计系统状态,包括了一个总滤波器和四个并行的子滤波器,这些滤波器分别接收不同类型的传感数据;然后,通过多样本残差卡方检验的方法分析滤波器生成的估计残差,实现了传感器故障检测和初级故障隔离;最终,在估计残差的基础上,通过计算并比较广义似然函数值,能够进一步隔离出故障传感器的具体故障位置。仿真结果验证了所提方法的有效性。
2023年06期 No.456 1-13+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1775K] - 窦立谦;任梦圆;张秀云;宗群;
针对非合作飞行器轨迹预测问题,传统的轨迹预测方法由于难以获取非合作飞行器的运动参数与控制模型而存在一定的局限性。基于此,提出一种基于长短期时序记忆网络和全局时空特征的非合作飞行器轨迹预测方法,该方法不依赖运动模型,具有良好的适用性。综合考虑复杂博弈环境中非合作飞行器和我方飞行器双方状态之间的相互影响,基于长短期时序记忆神经网络设计了态势网络,以获得全局时空特征表示;结合全局时空特征为各个非合作飞行器设计了预测网络,实现对其未来轨迹的有效预测。该预测方法可以通过模型分层可变的网络结构,为不同任务场景添加不同的预测网络,从而提高预测网络的适应性。仿真结果表明,所提预测方法与未考虑全局特征的预测方法相比具有更高的预测精度,且在处理多个非合作飞行器轨迹预测方面具有明显的优势和较高的准确性。
2023年06期 No.456 14-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] - 方驰;
针对空间飞行器末段拦截目标制导过程中易被敌方雷达探测无法提高突防生存的问题,提出了一种空间拦截隐蔽滑模末制导律。该隐蔽制导律将主动蛇形机动信号与滑模制导律进行一体化设计,将视线倾角和偏角设计成两个切换面函数。在滑模面设计时,将饱和函数应用于控制函数中,并让两个视线角趋于零值,实现成功拦截目标卫星同时隐蔽飞行的任务。仿真验证了隐蔽末制导律不仅能实现飞行器隐蔽飞行,提高突防生存能力,而且能实现拦截目标精准制导效果。相比于比例制导律而言,隐蔽末制导律的优势在于提高命中敌方概率的同时提高了突防能力。
2023年06期 No.456 23-29+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1033K] - 张溪怡;魏才盛;王逗;代洪华;
针对多航天器编队飞行中姿态协同控制问题,考虑姿态机动角速率幅值与通信带宽受限的情况,提出了一种基于事件触发的多航天器姿态协同保性能控制方法。在预设性能控制框架下,通过性能函数包络与同胚映射技术实现了对包含角速率幅值约束的描述与规避。基于事件触发策略,设计了自适应姿态协同保性能控制器,在保障受控姿态协同追踪误差系统瞬稳态性能基础上,降低了航天器编队飞行过程中的通信频率。通过姿态协同稳定与跟踪控制两组算例验证了所提方法的有效性。
2023年06期 No.456 30-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2625K] - 李聪;丁一波;岳晓奎;
针对我国无人月球探测和载人月球探测对多功能月面机器人巡视勘察、资源利用等方面的需求以及机器人移动机械臂系统的非线性特点,采用平方和方法研究移动机械臂系统的控制问题,探究如何将平方和方法应用于移动机械臂控制中。对降阶后的移动机械臂拉格朗日动力学模型,进行高增益观测器和滑动模式观测器设计与仿真对比。针对传统移动机械臂多项式非线性系统控制方法存在的求解速度慢、只保证局部最优解等问题,利用平方和方法设计渐近的跟踪控制器与搜索Lyapunov函数,采用基于Rantzar准则设计的控制器,使得系统全局渐近稳定。利用观测器系统的多项式系统形式,将跟踪控制器的速度值转化为观测值,得到输出反馈控制器,仿真结果证明了控制器的有效性。
2023年06期 No.456 42-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K]