空间应用载荷的天地端到端IP隧道协议通信架构设计 被引量：4

1

作者 邱爱华 张涛 +1 位作者 乔旷怡 顾逸东 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期99-105,共7页

在地面运控子网和载荷信息网中设计IPsec、GRE或RFC2003三种IP隧道协议,通过平台信息网和天地测控网,封装的用户数据包能在天地通信链路中路由,以支持在轨载荷和地面运控终端之间端到端的灵活通信。设计支持IP隧道协议通信的天地一体化... 在地面运控子网和载荷信息网中设计IPsec、GRE或RFC2003三种IP隧道协议,通过平台信息网和天地测控网,封装的用户数据包能在天地通信链路中路由,以支持在轨载荷和地面运控终端之间端到端的灵活通信。设计支持IP隧道协议通信的天地一体化信息网络架构,给出各级路由器的设置和网段IP地址分配,计算和分析出三种IP隧道协议的通信效率与实时性。分析结果表明,采用IP隧道协议对改变传统地面运控模式、提高运控效率具有重要意义。 展开更多

关键词 网际隧道协议 天地一体化 载荷运控 网际协议 端到端 空间数据系统咨询委员会

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3种六自由度动力下降凸优化制导方法 被引量：1

2

作者 王驰 刘伟 高扬 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1292-1303,共12页

飞行器动力下降软着陆的一个关键技术在于实时求解六自由度(6-DoF)动力下降制导问题,该问题可以描述为多约束条件下的燃料最省轨迹优化问题。选取飞行时间、时间替代变量、轨迹高度3种自变量建立3种优化模型,将原始轨迹优化问题转化为... 飞行器动力下降软着陆的一个关键技术在于实时求解六自由度(6-DoF)动力下降制导问题,该问题可以描述为多约束条件下的燃料最省轨迹优化问题。选取飞行时间、时间替代变量、轨迹高度3种自变量建立3种优化模型,将原始轨迹优化问题转化为序列凸优化可解形式进行迭代求解,形成了3种在线制导方法。比较3种制导方法在收敛性、实时性、最优性及求解精度上的差异,结果表明:3种制导方法均能求解六自由度动力下降问题;自变量为飞行时间的制导方法计算时间最短且燃料消耗最少,但需要预先确定动力下降飞行时间;基于其余2类自变量的制导方法能够优化动力下降飞行时间,但均为次优解,且计算时间显著增加;相同离散点数量下3种方法的求解精度相近。若采用序列凸优化作为动力下降在线制导方案,如何确定最优飞行时间、逼近燃料最优解及进一步缩短计算时间等仍有待深入研究。 展开更多

关键词 六自由度 动力下降 自主制导 凸优化 最优飞行时间

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多自由度激光干涉空间惯性质量块位姿测量 被引量：1

3

作者 马瑞 李楠 +2 位作者 何建国 张建泉 黄旻 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1593-1606,共14页

鉴于通过测量高精度的位移数据可以获得高精度的微重力加速度数据,进而服务于多种空间科学载荷的研究任务,提出了一种基于三组正交对称角锥棱镜的双频光路,利用外差干涉测量技术实现空间惯性质量块的六自由度位移和角度测量的方法。通... 鉴于通过测量高精度的位移数据可以获得高精度的微重力加速度数据,进而服务于多种空间科学载荷的研究任务,提出了一种基于三组正交对称角锥棱镜的双频光路,利用外差干涉测量技术实现空间惯性质量块的六自由度位移和角度测量的方法。通过光路矢量分析建立了实际角锥棱镜的光路模型,考虑质量块在运动过程中带来的附加光程差,推导了各测量光路的光程变化与质量块六自由度位姿的函数关系。为了克服小角度近似法精度不高的缺陷,提出了利用数值计算法解耦姿态角进而获得相对位移的位姿解算算法。利用空间在轨位姿数据和随机位姿数据进行系统仿真。仿真结果表明:数值计算的位移误差小于0.02 fm,且该方法的计算误差不会随着飞行器振动的增大而变大,算法具有更高的精度和更好的适应性。最后,分析了系统的误差来源,在保证角度安装误差小于5 mrad、距离安装误差小于10μm且平行度小于2 mrad时,系统的姿态角测量误差小于0.017°,位移测量误差小于10 nm。本文提出的六自由度测量及解算方法也可以服务于其他精密加工与检测领域。 展开更多

关键词 精密测量 外差干涉测量 双频激光干涉 微重力 惯性传感 六自由度

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地月空间的远距离逆行轨道族及其分岔研究 被引量：8

4

作者 陈冠华 杨驰航 +1 位作者 张晨 张皓 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2576-2588,共13页

地月系统中存在着一类绕月逆行、高度稳定的轨道族,称为远距离逆行轨道族(DRO)。以圆型限制性三体问题(CR3BP)为动力学模型研究了DRO轨道族周边的动力系统结构。利用Broucke稳定性图寻找分叉点,判断分叉类型,基于数值延拓计算分岔后产... 地月系统中存在着一类绕月逆行、高度稳定的轨道族,称为远距离逆行轨道族(DRO)。以圆型限制性三体问题(CR3BP)为动力学模型研究了DRO轨道族周边的动力系统结构。利用Broucke稳定性图寻找分叉点,判断分叉类型,基于数值延拓计算分岔后产生的一系列新轨道分支。分叉类型主要有切分叉与多倍周期分叉(从3倍周期开始),轨道维度包含平面轨道族与三维轨道族。计算新轨道族的特征,包括形状、周期、能量、稳定性、双曲流形结构等。探讨周期轨道的轨道周期与能量的关系,以几何化的方式展现分叉结构、多周期轨道的双曲流形结构等。该动力结构将为基于DRO轨道族的地月空间任务提供重要的理论支持。 展开更多

关键词 远距离逆行轨道 分岔 多周期轨道 数值延拓 轨道稳定性

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基于数值延拓的日月综合借力DRO入轨策略 被引量：1

5

作者 张晨 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1176-1186,共11页

远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力(即同时使用弱稳定边界(WSB)和月球借力(LGA))... 远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力(即同时使用弱稳定边界(WSB)和月球借力(LGA))可以最大化入轨质量,但是这类轨道对初值非常敏感。使用日月综合借力拓展DRO入轨脉冲包络,改进构造方法和提供解析梯度大幅提高多步打靶收敛率,提出2层伪弧长延拓方法进一步降低任务总脉冲。数值仿真采用共振比为2∶1的DRO,脉冲最低解采用“LGA+WSB+2LGA”的飞行模式,飞行时间为123天,近地轨道发射脉冲为3.125 km/s,DRO入轨脉冲仅为19.7 m/s。 展开更多

关键词 N体问题 远距离逆行轨道 弱稳定边界 月球借力 数值延拓

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基于深度学习的遥感影像城市扩展方法研究 被引量：15

6

作者 韩洁 李盛阳 张涛 《载人航天》 CSCD 2017年第3期414-418,426,共6页

在已有的遥感影像变化检测方法基础之上,引入并提出利用深度学习中的深度信念网络对高分辨率遥感影像进行分类及城市扩展变化检测分析。通过与传统方法的对比,深度学习的总体精度和Kappa系数最高。深度学习的生产者精度最高,误判率比较... 在已有的遥感影像变化检测方法基础之上,引入并提出利用深度学习中的深度信念网络对高分辨率遥感影像进行分类及城市扩展变化检测分析。通过与传统方法的对比,深度学习的总体精度和Kappa系数最高。深度学习的生产者精度最高,误判率比较低,最适用于城市建成区变化趋势的研究。通过计算图像的信息熵对隐含层节点数进行预测,大大缩短了深度学习的时间,相同实验条件下每幅影像训练时间可缩短12.525 s,提高了分类效率,对于城市扩展应用研究具有较大的贡献。最后应用改进的深度信念网络对北京市三期遥感影像进行分类及变化检测,并分析了北京市的城市扩展趋势及特征。为城市规划、土地利用保护提供技术参考及借鉴。 展开更多

关键词 深度学习 深度信念网络 遥感影像 变化检测 信息熵

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基于振动信号分析的极端环境下循环泵可靠性评估 被引量：3

7

作者 曹智 李振祥 伏洪勇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期93-98,共6页

可靠性评估是保证机械设备安全正常运行的重要技术手段。在航天设备中应用的循环泵需要经历火箭发射阶段以及航天器在轨运行阶段的极端环境,为了研究火箭发射和航天器在轨等极端环境下循环泵的可靠性,在地面构建了一整套的可靠性试验系... 可靠性评估是保证机械设备安全正常运行的重要技术手段。在航天设备中应用的循环泵需要经历火箭发射阶段以及航天器在轨运行阶段的极端环境,为了研究火箭发射和航天器在轨等极端环境下循环泵的可靠性,在地面构建了一整套的可靠性试验系统,并进行了数次模拟实验,采集了相关数据。分别通过时域特征参数分析法和小波降噪-Hilbert包络分析法来对模拟实验过程中采集到的振动信号进行数据分析处理,根据分析结果对循环泵进行可靠性评估,结果表明循环泵的可靠性满足航天设备在极端环境下的使用要求。 展开更多

关键词 可靠性 时域特征 小波变换 包络谱

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基于非线性谐振电路的双稳态俘能器的俘能与动力学特性研究 被引量：1

8

作者 梁超 马洪业 +1 位作者 王珂 严博 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1181-1194,共14页

双稳态俘能器可实现宽频和高效的俘能效果.目前的研究主要在双稳态结构中接入单一电阻电路进行俘能.本文将非线性RLC(电阻-电感-电容)谐振电路引入到三弹簧式双稳态结构中,构建两自由度非线性系统,以实现俘能特性的提升.设计永磁体与线... 双稳态俘能器可实现宽频和高效的俘能效果.目前的研究主要在双稳态结构中接入单一电阻电路进行俘能.本文将非线性RLC(电阻-电感-电容)谐振电路引入到三弹簧式双稳态结构中,构建两自由度非线性系统,以实现俘能特性的提升.设计永磁体与线圈的构型,获得了非线性机电耦合系数.推导并得到了两自由度非线性俘能器的控制方程.利用谐波平衡法推导得到了系统的电流与位移的频率响应关系.基于雅可比矩阵对解的稳定性进行了判别.将解析解与数值解进行了对比验证.结果表明,在双稳态俘能器中引入非线性二阶谐振电路不仅有利于低频俘能,还可进一步提升俘能响应,拓宽俘能带宽.相同的电路参数下,与线性电路相比非线性电路可通过电流的倍频现象实现结构更低频率的能量俘获.减小谐振电路与双稳态结构共振频率之比,增加基础激励幅值,减小静平衡点之间的距离均可提升俘能器的俘能效果.通过调控谐振电路与双稳态共振频率之比和基础激励幅值等参数,可实现系统单倍周期响应、多倍周期响应及混沌响应之间的切换. 展开更多

关键词 电磁俘能 双稳态 谐波平衡 混沌运动 低频振动

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从日地系统L2出发借力月球飞越近地小行星 被引量：1

9

作者 何胜茂 彭超 高扬 《深空探测学报》 2016年第1期18-28,共11页

对于停留在日地系统L2的"嫦娥2号"探测器,其后续飞行方案有多个选项,例如主动撞月或重返月球轨道、返回地球轨道或再入大气、飞往地月系统L1/L2或日地系统L1、进入深空飞越近地小行星(最终,"嫦娥2号"于2012年12月1... 对于停留在日地系统L2的"嫦娥2号"探测器,其后续飞行方案有多个选项,例如主动撞月或重返月球轨道、返回地球轨道或再入大气、飞往地月系统L1/L2或日地系统L1、进入深空飞越近地小行星(最终,"嫦娥2号"于2012年12月13日成功地实现了对Toutatis小行星的近距离飞越)。探讨上述的飞行方案需要对飞行轨道进行初步设计,总的速度脉冲限制在100 m/s以内并且需要考虑探测器同时受到太阳、地球、月球的引力作用。本研究设计了探测器从日地系统L2出发借力月球实现Toutatis小行星飞越的飞行方案,与直接飞越方案相比,借力月球可以进一步节省探测器的燃料消耗,其等效速度脉冲设计值为58.47 m/s。 展开更多

关键词 嫦娥2号 日地系统L2 借力月球 Toutatis小行星

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风云四号A星干涉式大气垂直探测仪在轨定标及性能评价 被引量：17

10

作者 冯绚 李利兵 +2 位作者 陈博洋 邹曜璞 韩昌佩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期648-654,共7页

干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)是风云四号A星(FY-4A)的三大主载荷之一,其主要功能是实现大气温度和湿度参数的垂直结构观测.为了满足卫星数据定量化应用的要求,FY-4A星成功发射之后,围绕GIIRS开展了一系列的在轨定标和性能评价工作.评价... 干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)是风云四号A星(FY-4A)的三大主载荷之一,其主要功能是实现大气温度和湿度参数的垂直结构观测.为了满足卫星数据定量化应用的要求,FY-4A星成功发射之后,围绕GIIRS开展了一系列的在轨定标和性能评价工作.评价结果表明:除部分通道受到有机挥发物的影响,85%的通道灵敏度优于设计指标;利用大气辐射传输模式,通过比较观测光谱与模拟光谱的均方根误差来确定激光有效采样频率,实现了GIIRS在轨光谱定标,精度达到10 ppm;利用星上面源黑体,考虑到非理想干涉图的相位影响,采用改进后的两点式外黑体定标法,实现了星上在轨辐射定标,长波和中波的平均亮温偏差均小于1 K,优于设计指标. 展开更多

关键词 风云四号卫星 干涉式大气垂直探测仪 在轨定标 性能评价

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基于响应率修正的傅里叶变换光谱仪非线性校正算法研究 被引量：2

11

作者 邹曜璞 冯绚 +4 位作者 韩昌佩 李利兵 梁骁 钱婧 李秀举 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期369-376,共8页

傅里叶变换高光谱仪器在定量化遥感领域展现出极大的优势,非线性校正是保证在轨辐射定标精度不可缺少的过程。针对搭载于风云四号静止轨道干涉式红外探测仪(FY-4/GIIRS)运行轨道受日晒分布不均匀、仪器环境温度日变化剧烈的特点,推导出... 傅里叶变换高光谱仪器在定量化遥感领域展现出极大的优势,非线性校正是保证在轨辐射定标精度不可缺少的过程。针对搭载于风云四号静止轨道干涉式红外探测仪(FY-4/GIIRS)运行轨道受日晒分布不均匀、仪器环境温度日变化剧烈的特点,推导出一种基于仪器光谱响应率修正的非线性校正算法,通过测量一组标准参考辐射源光谱量化值和光谱响应率,拟合得到光谱响应率一次项修正系数。在仪器环境温度变化后,利用一次项修正系数、黑体观测光谱值和黑体观测光谱响应率重新计算光谱响应率常数项修正系数,就可以得到任意仪器环境温度下的仪器非线性校正系数。经仪器发射前地面热真空(TVAC)定标试验数据验证,该算法简单有效,在各试验环境温度工况下,对180~320 K观测范围内的辐射定标精度均有明显的提高。 展开更多

关键词 红外探测 辐射定标 非线性校正 傅里叶变换光谱仪 高光谱

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非线性电磁吸振器的吸振效果与动力学特性研究 被引量：3

12

作者 简彬 马洪业 +1 位作者 王珂 严博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期188-195,247,共9页

提出两种非线性电磁吸振器:准零刚度主结构耦合非线性RLC(relay logic circuit)电路;准零刚度主结构耦合线性RLC电路。推导得到非线性机电耦合系数。建立起两种吸振器的振动控制模型。基于谐波平衡法,推导并分别得到两种吸振器位移传递... 提出两种非线性电磁吸振器:准零刚度主结构耦合非线性RLC(relay logic circuit)电路;准零刚度主结构耦合线性RLC电路。推导得到非线性机电耦合系数。建立起两种吸振器的振动控制模型。基于谐波平衡法,推导并分别得到两种吸振器位移传递率的解析表达式。利用雅可比矩阵判断解析解的稳定性。结果表明:相比于主结构无外接电路的条件下,两种吸振器可分别提高64%和77%的吸振性能;前者在低频吸振方面更具优势;前者在电阻较小时会引发特定频率内的准周期振动;二者均存在最优设计参数。 展开更多

关键词 非线性吸振器 振动控制 谐波平衡法 非线性振动

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基于Savitzky-Golay滤波算法的FY-2F地表温度产品时间序列重建 被引量：14

13

作者 吴迪 陈健 +2 位作者 石满 覃帮勇 李盛阳 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第2期59-65,共7页

卫星遥感技术可获取大面积、空间连续的地表温度(land surface temperature,LST),为全球变化、生态环境和农业生产等领域提供了宝贵的数据源,但受到云、气溶胶、观测角度和太阳光照角度等影响,遥感反演的LST在时间和空间上均存在不同程... 卫星遥感技术可获取大面积、空间连续的地表温度(land surface temperature,LST),为全球变化、生态环境和农业生产等领域提供了宝贵的数据源,但受到云、气溶胶、观测角度和太阳光照角度等影响,遥感反演的LST在时间和空间上均存在不同程度的缺失,限制了LST遥感产品的应用。以长江三角洲地区为研究区,以风云2号F星(FY-2F) LST日均值产品为数据源,利用LST时间序列特征,基于Savitzky-Golay(S-G)滤波算法进行了LST长时间序列的重建研究。结果表明,研究区重建前FY-2F LST产品的平均时相缺失率为19.43%,经滤波后缺失率降低为1.69%,并能够保证LST空间一致性。通过模拟验证,S-G滤波重建LST的拟合精度为 0.95,平均绝对误差为1.35 K,具有较高的精度,可以用于进一步热环境时空分布规律的研究。 展开更多

关键词 地表温度 Savitzky-Golay(S-G)滤波 长时间序列 风云2号F星(FY-2F) 重建

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基于密集特征金字塔的细胞图像实例分割网络 被引量：2

14

作者 董高君 许乐乐 +1 位作者 马忠松 于歌 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第2期169-174,共6页

针对空间科学实验中复杂场景下细胞图像难以精细准确分割的问题,提出了基于Mask R-CNN的实例分割新算法——基于密集特征金字塔的实例分割网络(DFP-Mask)。该算法在特征金字塔网络自顶向下的特征传输过程中以密集连接的方式控制多尺度... 针对空间科学实验中复杂场景下细胞图像难以精细准确分割的问题,提出了基于Mask R-CNN的实例分割新算法——基于密集特征金字塔的实例分割网络(DFP-Mask)。该算法在特征金字塔网络自顶向下的特征传输过程中以密集连接的方式控制多尺度特征图间的信息传递,将高层语义结构信息传递至所有低层特征,提高低层特征的语义理解能力,从而提升多尺度特征的目标识别能力。实验选用天舟一号小鼠肝卵圆细胞图像数据,数据集中包涵200张背景复杂且有实例交叠的图片。实验结果表明:与Mask R-CNN相比,DFP-Mask在多个评价指标和视觉分割效果上表现更优,其中准确率提高了2.03%,召回率提高了3.77%,平均精确率mAP提高了1%。DFP-Mask可应用于更多空间科学实验对象的数量、形态、生长过程等表型特征的提取。 展开更多

关键词 深度学习 实例分割网络 细胞分割 多尺度特征 密集特征金字塔 细胞图像

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载荷映射用于航天器振动试验条件制定的方法 被引量：1

15

作者 杨正玺 丁昳婷 +3 位作者 汪阳丰 陆东 任维佳 张希农 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期934-940,共7页

准确把握航天器振动试验条件是实现航天器有效检验的前提。首先,通过典型柔性结构试验表明振动台刚性边界不同于真实环境的柔性边界条件,导致结构传递函数发生改变,说明如果以传统的有效载荷界面加速度包络作为试验条件可能导致过试验... 准确把握航天器振动试验条件是实现航天器有效检验的前提。首先,通过典型柔性结构试验表明振动台刚性边界不同于真实环境的柔性边界条件,导致结构传递函数发生改变,说明如果以传统的有效载荷界面加速度包络作为试验条件可能导致过试验或欠实验;然后,采用载荷映射方法,以响应等效为目标,基于有限元模型,根据实际响应与试验边界,采用数值优化方法计算试验边界条件下的映射载荷;最后,以此来制定振动试验条件。结果表明,载荷映射方法可以有效解决边界条件不同可能引起的欠试验问题,同时结合主动下凹方法或力限技术可以缓解有效载荷共振频率处的过试验现象。 展开更多

关键词 振动环境试验 航天器 响应等效 载荷映射

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头部旋转重定向的交互效率和眩晕感研究 被引量：2

16

作者 马明明 业全 +3 位作者 胡杨 薄正 孙东标 王党校 《图学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期452-459,共8页

如何通过重定向方法实现360°观察,同时保证用户的较高的舒适度和较低的眩晕感,是虚拟现实研究的一个重要话题。对放大与引导头部旋转算法的交互效率和眩晕感进行定量研究,使用户坐姿下,通过头戴显示器(Piconeo基础版)旋转一个舒适... 如何通过重定向方法实现360°观察,同时保证用户的较高的舒适度和较低的眩晕感,是虚拟现实研究的一个重要话题。对放大与引导头部旋转算法的交互效率和眩晕感进行定量研究,使用户坐姿下,通过头戴显示器(Piconeo基础版)旋转一个舒适的角度以观看360°虚拟范围,并在虚拟旅行中引导头部旋转使头部回到自然前向。设计了2种放大头部旋转算法,并与2种现有方式进行对比实验,提出了一种对于引导头部旋转中感兴趣区的自动检测算法,动态计算虚拟对象的角度阈值区实现感兴趣区的选取,在此基础上设计了一种基于正弦的引导旋转算法。通过用户实验,得到各个算法的实验比对结果,实现在较为复杂的虚拟环境中引导头部旋转重定向。 展开更多

关键词 放大头部旋转 引导头部旋转 角度阈值区 感兴趣区

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