本研究提出了一种基于连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)的全介质太赫兹超表面。超表面的每个结构单元由两个横截面为正方形的矩形块和衬底组成。衬底材料为石英,表面矩形块材料为无折射率损耗的硅。矩形块横截面面积的...本研究提出了一种基于连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)的全介质太赫兹超表面。超表面的每个结构单元由两个横截面为正方形的矩形块和衬底组成。衬底材料为石英,表面矩形块材料为无折射率损耗的硅。矩形块横截面面积的改变破坏了超表面的对称性,激发了准BIC,得到了具有极窄线宽的谐振。采用有限元方法(finite element method,FEM)和控制变量法研究了不同非对称参数、结构参数和材料参数下的透射光谱。同时,对所提出的超表面的Q值进行了计算,其Q值可达1.1006×10^(4),高于列出的相关文献中的Q值。此外,该研究针对目前对全介质超表面等效参数的研究相对较少的局限性,利用S参数提取法计算并分析了所提出的超表面的等效参数,并从该角度初步研究了超表面的物理性质。展开更多
现代航天器通常携带大量的液体推进剂,在轨运行时推进剂的消耗将导致等效模型参数的改变.为了获取准确的等效模型参数并将其引入GNC(guidance,navigation and control)系统闭环控制,提高航天器的姿态控制精度,文章提出一种基于平方根容...现代航天器通常携带大量的液体推进剂,在轨运行时推进剂的消耗将导致等效模型参数的改变.为了获取准确的等效模型参数并将其引入GNC(guidance,navigation and control)系统闭环控制,提高航天器的姿态控制精度,文章提出一种基于平方根容积卡尔曼滤波(SR-CKF)的等效模型参数在轨辨识策略.首先,为了建立适用于金属膜片贮箱的等效模型,在等效球摆模型的悬挂点施加扭簧-阻尼器以等效金属膜片对推进剂的刚度-阻尼效应,并借助Kane方法建立了航天器刚-液耦合动力学方程.其次,针对状态反馈反步控制器中等效模型参数未知的情形,提出一种基于SR-CKF的等效模型参数在轨辨识策略.该策略可在航天器完成一次大角度姿态机动任务的同时,根据星载角速度计数据在线辨识出等效模型的各项参数以及贮箱内推进剂的剩余量,并预测出推进剂的分布运动状态.最后,数值仿真结果表明了提出的在轨辨识策略的有效性和必要性.文章的工作对于航天器GNC系统中等效模型的校准迭代、研究推进剂在轨晃动行为及预测航天器服役年限具有重要参考价值.展开更多
文摘本研究提出了一种基于连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)的全介质太赫兹超表面。超表面的每个结构单元由两个横截面为正方形的矩形块和衬底组成。衬底材料为石英,表面矩形块材料为无折射率损耗的硅。矩形块横截面面积的改变破坏了超表面的对称性,激发了准BIC,得到了具有极窄线宽的谐振。采用有限元方法(finite element method,FEM)和控制变量法研究了不同非对称参数、结构参数和材料参数下的透射光谱。同时,对所提出的超表面的Q值进行了计算,其Q值可达1.1006×10^(4),高于列出的相关文献中的Q值。此外,该研究针对目前对全介质超表面等效参数的研究相对较少的局限性,利用S参数提取法计算并分析了所提出的超表面的等效参数,并从该角度初步研究了超表面的物理性质。
文摘现代航天器通常携带大量的液体推进剂,在轨运行时推进剂的消耗将导致等效模型参数的改变.为了获取准确的等效模型参数并将其引入GNC(guidance,navigation and control)系统闭环控制,提高航天器的姿态控制精度,文章提出一种基于平方根容积卡尔曼滤波(SR-CKF)的等效模型参数在轨辨识策略.首先,为了建立适用于金属膜片贮箱的等效模型,在等效球摆模型的悬挂点施加扭簧-阻尼器以等效金属膜片对推进剂的刚度-阻尼效应,并借助Kane方法建立了航天器刚-液耦合动力学方程.其次,针对状态反馈反步控制器中等效模型参数未知的情形,提出一种基于SR-CKF的等效模型参数在轨辨识策略.该策略可在航天器完成一次大角度姿态机动任务的同时,根据星载角速度计数据在线辨识出等效模型的各项参数以及贮箱内推进剂的剩余量,并预测出推进剂的分布运动状态.最后,数值仿真结果表明了提出的在轨辨识策略的有效性和必要性.文章的工作对于航天器GNC系统中等效模型的校准迭代、研究推进剂在轨晃动行为及预测航天器服役年限具有重要参考价值.