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包为民:“十三五”迈入航天强国航天经济总量翻一番
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作者 包为民 《河南科技》 2016年第7期6-6,共1页
全国政协委员、中国航天科技集团公司科技委主任、中国科学院院士包为民做客人民网科技访谈时表示,在“十三五”期间我国要实现“进入航天强国行列”的目标,航天经济总量要从现在的2000亿翻到4000亿.
关键词 中国航天科技集团公司 经济 中国科学院院士 全国政协委员
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运载火箭推力下降故障下的强化学习计算制导方法
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作者 韩易博 何睿智 +1 位作者 汤国建 包为民 《宇航学报》 北大核心 2025年第2期366-377,共12页
针对运载火箭非入轨段发生推力下降故障导致任务失败的问题,提出了一种强化学习计算制导方法。结合强化学习的滚动优化思想,将运载火箭非入轨段制导问题转为马尔科夫决策过程,在每个制导周期调节程序角指令以完成轨迹重构,由神经网络拟... 针对运载火箭非入轨段发生推力下降故障导致任务失败的问题,提出了一种强化学习计算制导方法。结合强化学习的滚动优化思想,将运载火箭非入轨段制导问题转为马尔科夫决策过程,在每个制导周期调节程序角指令以完成轨迹重构,由神经网络拟合映射关系保证动态决策效率。离线训练阶段,利用智能体与环境实时交互模拟运载火箭推力下降故障下的轨迹重构过程,期间智能体迭代自身策略;在线应用阶段,策略网络依据状态量生成程序角调整量,无须人为干预和精确模型信息即可实现飞行时序自主决策。仿真结果表明,强化学习计算制导方法兼顾了求解精度和计算效率,鲁棒性强,适用于运载火箭非入轨段制导和在线轨迹重构。 展开更多
关键词 运载火箭 推力下降故障 计算制导 强化学习 轨迹重构
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基于近似动态规划的多级火箭全程任务决策 被引量:1
3
作者 李超兵 包为民 +2 位作者 李忠奎 禹春梅 程晓明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1251-1260,共10页
针对火箭发生推力下降故障下的任务决策问题,提出了一种基于近似动态规划的多级火箭全程任务决策方法。首先,通过设置初始状态集合、决策选项、奖励函数、Q函数迭代方法等,建立了火箭任务决策分层强化学习模型,得到对火箭后续飞行进行... 针对火箭发生推力下降故障下的任务决策问题,提出了一种基于近似动态规划的多级火箭全程任务决策方法。首先,通过设置初始状态集合、决策选项、奖励函数、Q函数迭代方法等,建立了火箭任务决策分层强化学习模型,得到对火箭后续飞行进行评价的“评价网络”;然后利用基于凸优化的在线能力评估和轨迹规划方法,得到近似动态规划原理中的“决策生成”模块;最后,通过两者结合完成对火箭故障下后续飞行中连续轨迹和各级飞行段离散轨道根数等的决策。仿真结果表明该方法能够在非致命推力下降故障下实现火箭全程飞行任务决策并给出飞行轨迹。 展开更多
关键词 运载火箭 推力故障 任务决策 近似动态规划 分层强化学习
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高动态协同拓扑在线优化与分布式制导方法
4
作者 庞博文 朱建文 +1 位作者 包为民 李小平 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期333-339,共7页
针对高速飞行器集群飞行过程中的分布式协同制导问题,提出了基于最小生成树的自适应拓扑优化与制导方法。构建了飞行器集群通信链路的拓扑图,根据通信代价将距离量化为权值,通过最小生成树中Kruskal算法思想实时生成最优通信拓扑图;采... 针对高速飞行器集群飞行过程中的分布式协同制导问题,提出了基于最小生成树的自适应拓扑优化与制导方法。构建了飞行器集群通信链路的拓扑图,根据通信代价将距离量化为权值,通过最小生成树中Kruskal算法思想实时生成最优通信拓扑图;采用分布式双层协同制导构架与多中心分布式拓扑优化决策方法,在一致性协同控制律中对协调变量进行补偿计算;实现了飞行器集群协同飞行中的拓扑自适应优化调控。仿真验证结果表明了所提方法的有效性与优异性能。 展开更多
关键词 协同制导 拓扑优化 最小生成树 多中心 分布式设计
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一种高超声速飞行器的纵向变形与飞行最优协调控制方法
5
作者 陈宇腾 常晶 +2 位作者 陈为胜 李小平 包为民 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期485-498,共14页
针对高超声速变形飞行器的变形与飞行一体化控制系统设计问题,提出了一种将变形率作为其关键动态参数的纵向最优协调控制方法。首先,建立后掠角可变化的高超声速飞行器的动力学模型,并推导了具有严格反馈形式的变形飞行一体化控制模型... 针对高超声速变形飞行器的变形与飞行一体化控制系统设计问题,提出了一种将变形率作为其关键动态参数的纵向最优协调控制方法。首先,建立后掠角可变化的高超声速飞行器的动力学模型,并推导了具有严格反馈形式的变形飞行一体化控制模型。其次,利用自适应动态面控制生成基础控制,采用自适应动态规划(ADP)为补偿优化控制,形成变形与飞行一体化最优协调控制方法,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了权值误差的一致最终有界和闭环系统的渐近稳定性。最后,通过对比仿真结果验证了所提方法的控制性能。 展开更多
关键词 高超声速变形飞行器 自适应动态规划(ADP) 动态面 协调控制 变形与飞行一体化
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AR模型参数的抗差估计研究 被引量:17
6
作者 包为民 王浩 +1 位作者 赵超 闻珺 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期258-261,共4页
实时校正一般以实测洪水流量为校正依据.研究实测洪水流量过程出现异常值时,采用抗差递推最小二乘法代替传统递推最小二乘法估计AR模型参数,能获得更稳健的参数结果.将闽江七里街流域的洪水资料人工生成异常值,对采用抗差递推最小二乘... 实时校正一般以实测洪水流量为校正依据.研究实测洪水流量过程出现异常值时,采用抗差递推最小二乘法代替传统递推最小二乘法估计AR模型参数,能获得更稳健的参数结果.将闽江七里街流域的洪水资料人工生成异常值,对采用抗差递推最小二乘法和传统递推最小二乘法所得的校正结果进行比较,结果表明抗差递推最小二乘法具有更强的容差能力,是一种稳健的参数估计方法. 展开更多
关键词 AR模型 实时洪水校正 异常值 抗差递推最小二乘估计
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基于主成分分析的河流洪水系统聚类法 被引量:21
7
作者 包为民 万新宇 +1 位作者 荆艳东 江鹏 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页
进行河流洪水聚类的目的是根据洪水特征的相似程度划分洪水类别,研究同类洪水的规律性以及应对措施.但是,洪水特征选择过多往往会增加计算的复杂程度,同时特征之间的相关性也使得信息大量重叠,导致计算结果失真.为此,提出基于主成分分... 进行河流洪水聚类的目的是根据洪水特征的相似程度划分洪水类别,研究同类洪水的规律性以及应对措施.但是,洪水特征选择过多往往会增加计算的复杂程度,同时特征之间的相关性也使得信息大量重叠,导致计算结果失真.为此,提出基于主成分分析的河流洪水系统聚类法.该法首先将所选的洪水特征综合成少数几个不相关的主成分,然后计算出每场洪水在各主成分上的得分值并将该值作为新的洪水特征值,最后根据这些新特征值进行洪水聚类.三门峡水库入库洪水聚类实例证明了该方法的可行性. 展开更多
关键词 洪水 聚类 主成分分析
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惯性平台在系统中多位置翻滚自标定方法 被引量:17
8
作者 包为民 申功勋 李华滨 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期462-465,共4页
影响惯性制导导弹命中精度的主要因素是制导工具误差,而平台的测量误差是其中的主要成分.深入研究惯性平台在系统中的在线标定方法,建立了惯性平台的陀螺仪误差模型及加速度表误差模型,提出了最优多位置翻滚试验方法,通过惯性平台多位... 影响惯性制导导弹命中精度的主要因素是制导工具误差,而平台的测量误差是其中的主要成分.深入研究惯性平台在系统中的在线标定方法,建立了惯性平台的陀螺仪误差模型及加速度表误差模型,提出了最优多位置翻滚试验方法,通过惯性平台多位置翻滚自标定仿真试验分析了自标定精度的影响因素.仿真结果表明,该方法能有效分离各误差系数,绝大多数误差系数分离精度优于99%,从而提高了导弹的命中精度. 展开更多
关键词 惯性平台 多位置翻滚 自标定 试验设计
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非线性函数参数的线性化率定方法 被引量:15
9
作者 包为民 司伟 瞿思敏 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期236-241,共6页
非线性函数参数率定基本上都是以误差平方和目标函数为信息依据的,其过程通常包括误差平方和目标函数构建和一阶函数求导为零得其参数优值解这两步操作。本文通过研究发现以上两步操作给非线性函数参数增加了不相关的局部极优值,提出了... 非线性函数参数率定基本上都是以误差平方和目标函数为信息依据的,其过程通常包括误差平方和目标函数构建和一阶函数求导为零得其参数优值解这两步操作。本文通过研究发现以上两步操作给非线性函数参数增加了不相关的局部极优值,提出了非线性函数参数的线性化率定方法。该方法对非线性函数以参数为自变量求导,再通过导函数差分线性化,并对线性化的参数用误差平方和目标函数进行率定,然后逐步迫近非线性函数参数的最优值。本文在理论上证明了该方法的收敛性,检验了此方法的合理性、优点和效果,解决了非线性函数参数以误差平方和为目标函数增加不相关的局部极优值的理论性问题,而且该方法的实用性和效果都比较好。 展开更多
关键词 非线性函数参数 局部极优值 线性化率定 两步循环
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稳定同位素方法在湖泊水量平衡研究中的应用 被引量:13
10
作者 包为民 胡海英 +1 位作者 瞿思敏 王涛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2007年第8期29-30,共2页
介绍了稳定同位素质量平衡方法,根据青海湖各水体的实测稳定同位素值和相关的水文气象资料,利用稳定同位素方法计算的青海湖多年平均蒸发量和地下水入湖水量分别为40.9亿、6.40亿m3,与实测值40.5亿、6.03亿m3相比十分接近,结果表明利用... 介绍了稳定同位素质量平衡方法,根据青海湖各水体的实测稳定同位素值和相关的水文气象资料,利用稳定同位素方法计算的青海湖多年平均蒸发量和地下水入湖水量分别为40.9亿、6.40亿m3,与实测值40.5亿、6.03亿m3相比十分接近,结果表明利用稳定同位素方法估算湖泊水量各收支项的方法是可行的。 展开更多
关键词 蒸发量 地下水入湖量 稳定同位素 水量平衡 青海湖
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水库洪水调度系统预报子系统关键技术与功能开发 被引量:12
11
作者 包为民 钟平安 +4 位作者 王船海 李光炽 瞿思敏 黄贤庆 李国芳 《中国水利》 2001年第4期43-44,共2页
水库洪水调度系统预报子系统关键技术与功能开发研究是在信息自动采集、数据库、模型技术、计算机系统和多种高科技的支持下,建立实时洪水预报系统,并考虑洪水预报特点,对软件进行标准化设计、通用化开发,以及针对实时洪水预报误差影响... 水库洪水调度系统预报子系统关键技术与功能开发研究是在信息自动采集、数据库、模型技术、计算机系统和多种高科技的支持下,建立实时洪水预报系统,并考虑洪水预报特点,对软件进行标准化设计、通用化开发,以及针对实时洪水预报误差影响,进行自适应综合实时修正,以提高软件开发效率,保证洪水预报精度,为防洪调度科学决策提供依据。 展开更多
关键词 水库 洪水调度 标准化设计 实时预报
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水库流域雨洪耦合预报方法研究 被引量:5
12
作者 包为民 徐克铭 +5 位作者 施练东 朱占云 施准备 陈辉 司伟 王正华 《水力发电》 CAS 2021年第4期9-13,共5页
针对许多面积小于1000 km^(2)的小流域洪水预见期只有3 h左右,有的暴雨中心在库区的洪水甚至不足1 h,严重影响水库防洪效益发挥,迫切需要通过降雨定量预报延长预见期。为此,研究建立了定量降水预报模型,较好解决了降水信息场与水文模型... 针对许多面积小于1000 km^(2)的小流域洪水预见期只有3 h左右,有的暴雨中心在库区的洪水甚至不足1 h,严重影响水库防洪效益发挥,迫切需要通过降雨定量预报延长预见期。为此,研究建立了定量降水预报模型,较好解决了降水信息场与水文模型时间和空间尺度上的匹配问题,缩小两者的尺度差异,使得雨洪模型更匹配;然后利用系统微分响应技术提取实测流量的信息逆向反馈降雨预报模型,修正降水预报结果,通过正向和逆向信息流构建了较为完善的耦合结构。模型在汤浦水库流域首次进行了应用检验,获得了较好的结果。 展开更多
关键词 预报模型 雨洪耦合 预见期 系统微分响应 小流域 水库流域
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流量过程多水源分割方法探讨 被引量:4
13
作者 包为民 张小琴 +3 位作者 付森彪 徐诗军 瞿思敏 江鹏 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期49-51,共3页
分析了目前流量过程线分割存在的问题,具体指出了同位素分析方法会使地下径流分割系统偏大的原因,提出了以稳定同位素和惰性离子质量平衡方程为基础的多水源流量过程线分割方法。
关键词 多水源分割 同位素质量平衡 惰性离子质量平衡
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同位素信息在确定Green-Ampt入渗模型参数中的应用 被引量:1
14
作者 包为民 王涛 +2 位作者 胡琳 胡海英 瞿思敏 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期89-94,共6页
针对单独水文信息确定水文模型参数的信息量不足问题,以Green-Ampt入渗模型为例,结合同位素混合模型,应用氢氧稳定同位素信息确定Green-Ampt入渗模型参数,并通过室内降雨入渗实验验证。实验结果表明,同位素信息确定的Green-Ampt入渗模... 针对单独水文信息确定水文模型参数的信息量不足问题,以Green-Ampt入渗模型为例,结合同位素混合模型,应用氢氧稳定同位素信息确定Green-Ampt入渗模型参数,并通过室内降雨入渗实验验证。实验结果表明,同位素信息确定的Green-Ampt入渗模型参数与实测值接近,同位素信息和水文信息有效结合确定的模型参数比单一水文信息确定模型参数好。 展开更多
关键词 氢氧稳定同位素 GREEN-AMPT入渗模型 同位素混合模型 参数确定
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格林—安普特下渗曲线的改进和应用 被引量:33
15
作者 包为民 《人民黄河》 CAS 北大核心 1993年第9期1-3,共3页
根据干旱地区水文、气候特征和已有资料情况,把格林—安普特(Green—Ampt)下渗曲线改进为具有流域分布特征的、考虑前期降雨对下渗影响的计算公式。经黄河中游13个小流域和试验站282次实测洪水的模拟检验以及与未改进的格林—安普特下... 根据干旱地区水文、气候特征和已有资料情况,把格林—安普特(Green—Ampt)下渗曲线改进为具有流域分布特征的、考虑前期降雨对下渗影响的计算公式。经黄河中游13个小流域和试验站282次实测洪水的模拟检验以及与未改进的格林—安普特下渗曲线计算结果的比较表明:改进后的下渗曲线结构合理,符合流域自然情况,产流计算精度提高较大,外延稳定、可靠。 展开更多
关键词 安普特 下渗曲线 渗流
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对航天器仿真技术发展趋势的思考 被引量:18
16
作者 包为民 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第2期4-8,共5页
航天仿真技术是指系统仿真技术与航天工程技术的结合,为航天器、航天运输系统和导弹武器系统的设计分析、性能评估、体系对抗、指控及作战训练、故障诊断、运行管理等提供数学或半实物的验证手段和模拟平台。航天器仿真技术主要包括航... 航天仿真技术是指系统仿真技术与航天工程技术的结合,为航天器、航天运输系统和导弹武器系统的设计分析、性能评估、体系对抗、指控及作战训练、故障诊断、运行管理等提供数学或半实物的验证手段和模拟平台。航天器仿真技术主要包括航天工程仿真和航天器系统仿真,涉及分系统仿真与建模技术、多物理场耦合的总体仿真技术以及高效协同的仿真技术。本文在总结航天器仿真技术发展的基础上,提出基于航天器仿真技术的航天工程研制全过程、全系统的多学科多场耦合的总体级仿真体系架构思想,论述了航天器仿真技术体系的需求与构想,阐述了航天器仿真技术涉及的关键技术,并对现代信息技术在航天器仿真技术中的应用进行了展望。 展开更多
关键词 航天器 仿真 发展趋势
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概念性汇沙模型初探 被引量:7
17
作者 包为民 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1990年第6期24-29,共6页
本文从概念性角度探讨泥沙基本规律.把水文学中的线性水库、马斯京枢法的水流汇集概念应用到流域坡面和河道的泥沙汇集中,考虑泥沙汇集与水流汇集的共性和泥沙冲淤的个性,提出简单的概念性坡面汇沙、河道汇沙模式;结合时段地面经流与时... 本文从概念性角度探讨泥沙基本规律.把水文学中的线性水库、马斯京枢法的水流汇集概念应用到流域坡面和河道的泥沙汇集中,考虑泥沙汇集与水流汇集的共性和泥沙冲淤的个性,提出简单的概念性坡面汇沙、河道汇沙模式;结合时段地面经流与时段产沙量的关系,构成一个产流和产沙、汇沙藕合模型;并应用于黄河流域产沙、汇沙规律的分析和断面泥沙过程的模拟,获得了较合理的结果. 展开更多
关键词 泥沙模型 概念性 泥沙
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新三江闸天文潮预报及修正方法研究 被引量:1
18
作者 包为民 元晓华 +1 位作者 陈斌 张小琴 《水电能源科学》 2008年第2期7-10,共4页
影响海洋潮汐的因素很多、很复杂。从最简单仅考虑天文潮的影响的情况出发,用调和分析法求得调和常数建立潮位预报模型,针对新三江闸站预报潮位出现系统偏差的情况,提出一套潮位修正方法,并将其应用于曹娥江流域的新三江闸站,效果较好。
关键词 调和分析 潮位预报 误差修正
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水土保持措施减水减沙效果分离评估研究 被引量:8
19
作者 包为民 《人民黄河》 北大核心 1994年第1期23-26,共4页
根据耦合模拟概念性模型理论,把流域水流泥沙耦合模型应用于水土保持措施减水减沙效果评估之中。首先把各类措施划分为减水型(或蓄水拦泥型)和植被型,然后利用模型对这两种类型措施引起的减水、减沙效果及总的减水减沙效果分离评估... 根据耦合模拟概念性模型理论,把流域水流泥沙耦合模型应用于水土保持措施减水减沙效果评估之中。首先把各类措施划分为减水型(或蓄水拦泥型)和植被型,然后利用模型对这两种类型措施引起的减水、减沙效果及总的减水减沙效果分离评估。通过对黑矾沟流域水土保持措施效果进行评估,其结果表明,该方法较合理,分高评估的各项结果也较符合实际情况。其中,计算的次洪产流量和产沙模数与实测值对比,其总绝对误差的相对值分别为20.1%和20.4%。 展开更多
关键词 水土保持 泥沙 耦合模拟 减水减沙 分离评估
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人类活动对流域水沙模型参数影响分析 被引量:3
20
作者 包为民 王从良 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1995年第4期72-76,共5页
本研究用中大流域水沙耦合模拟物理概念模型对泾河流域景村水文站以上和黄河干流河口~龙门区间两流域非天然条件下观测的水、沙实测资料作了模拟;讨论了气候、人类活动因素对流域水沙规律的影响机制,分析了水利工程措施和水土保持措... 本研究用中大流域水沙耦合模拟物理概念模型对泾河流域景村水文站以上和黄河干流河口~龙门区间两流域非天然条件下观测的水、沙实测资料作了模拟;讨论了气候、人类活动因素对流域水沙规律的影响机制,分析了水利工程措施和水土保持措施对流域水沙规律的影响,估计了流域水沙规律的变迁导致的模型参数值的改变.进一步证明了模型结构的合理性和模型对非天然条件下水沙规律模拟的可行性及有效性. 展开更多
关键词 人类活动 模型参数 流域水沙模型 影响机制 气候
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