人工智能海浪预报的发展与挑战

1

作者 陆钰婷 郭文康 +3 位作者 丁骏 王林峰 李晓辉 王久珂 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期28-37,共10页

海浪是海洋中最为重要的现象之一,快速准确的海浪预报对于保障海上生产、生活安全具有重要意义。该文回顾了海浪预报方法的发展历程,包括传统统计预报、数值模式预报以及目前快速发展的人工智能预报。基于人工智能的海浪预报模型表现出... 海浪是海洋中最为重要的现象之一,快速准确的海浪预报对于保障海上生产、生活安全具有重要意义。该文回顾了海浪预报方法的发展历程,包括传统统计预报、数值模式预报以及目前快速发展的人工智能预报。基于人工智能的海浪预报模型表现出计算速度快、预报精度自适应优化等优势,已经开始从研究阶段逐步应用于实际海浪预报业务之中,但同时该方法也存在预报要素有限、极端海况预报值偏低以及预报泛化能力弱的局限。该文根据人工智能海浪预报的特点,提出了人工智能海浪预报目前亟需解决的观测数据高效利用、先验知识引入、人工智能模型安全性与泛化能力提升等关键科学技术问题。 展开更多

关键词 人工智能 海浪预报 发展历程 数值模式 智能预报 数据驱动 难点挑战 未来趋势

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于深度学习的多亚型腹膜后软组织肉瘤诊断 被引量：2

2

作者 姜永军 李红玲 +5 位作者 阮萍 陈路 李艳春 胡庆 谢功勋 孟云鹤 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第3期156-164,共9页

在仅依赖组织病理图像且缺乏额外辅助检测的情况下,腹膜后软组织肉瘤小体积活检样本易导致观察者之间的判断差异,影响疾病亚型的整体诊断准确性。为了解决这一问题,从多中心收集了157张全切片图像(WSIs),涵盖去分化脂肪肉瘤、平滑肌肉... 在仅依赖组织病理图像且缺乏额外辅助检测的情况下,腹膜后软组织肉瘤小体积活检样本易导致观察者之间的判断差异,影响疾病亚型的整体诊断准确性。为了解决这一问题,从多中心收集了157张全切片图像(WSIs),涵盖去分化脂肪肉瘤、平滑肌肉瘤、恶性周围神经鞘瘤、未分化多形性肉瘤和高分化脂肪肉瘤五种疾病类别。基于上述WSIs,提出了基于单尺度图像与多尺度图像的两种模型集成方法,并利用ResNet18、EfficientNet B7和EfficientNet V2等深度学习模型进行训练。结果表明:两种模型集成方法均取得了较高的分类准确率,最佳模型在块级分析中达到82.27%的总体准确率,在全切片分析中达到80.95%。因此,所提方法能够有效辅助病理学家在临床实践中诊断腹膜后软组织肉瘤。 展开更多

关键词 腹膜后软组织肉瘤 深度学习 全切片图像 亚型诊断

在线阅读 下载PDF 职称材料

GRACE-FO重力卫星激光干涉测距原始数据预处理 被引量：1

3

作者 尹恒 朱紫彤 +5 位作者 闫易浩 王长青 钟敏 冯伟 朱炬波 谷德峰 《地球物理学报》 北大核心 2025年第5期1615-1632,共18页

GRACE-FO重力卫星激光干涉测距(LRI)具有以纳米级精度测量双星星间距离变化的能力,在高精度刻画中长空间尺度的地球重力场变化、地表物质迁移与分布方面具有巨大潜力.由于原始LRI测量相位中存在的时标误差、相位跳跃和测距系统误差等误... GRACE-FO重力卫星激光干涉测距(LRI)具有以纳米级精度测量双星星间距离变化的能力,在高精度刻画中长空间尺度的地球重力场变化、地表物质迁移与分布方面具有巨大潜力.由于原始LRI测量相位中存在的时标误差、相位跳跃和测距系统误差等误差源会直接影响相位转换到测距的精度,进而传播至后续的重力场解算及其科学应用中,因此需要对LRI测量相位进行精细的数据预处理.本文基于GRACE-FO卫星实测数据,深入研究了LRI测量数据特征、原始数据预处理流程以及相应的关键技术,生成了自主研发的激光干涉测距产品(LRI1B SYSU S10).针对美国喷气推进实验室(JPL)现有相位跳跃处理算法存在不能精确处理相位跳跃的不足,本文验证了相位跳跃模板法与相位跳跃平滑法结合可有效消除不同类型的相位跳跃.研究结果显示,本文LRI1B产品的有偏距离变率在0.1 Hz处的精度可达到1 nm·s^(-1)·Hz^(−1/2),优于JPL的RL04(Release 04)版本产品(5~10 nm·s^(-1)·Hz^(−1/2)),与德国爱因斯坦研究所(AEI)的同类产品相当;基于本文产品反演的大地水准面阶方差在30阶以上优于JPL产品的结果,与AEI结果一致性较好.本文开发的LRI数据预处理方法有效消除了原始测量相位中的各类误差,对未来采用LRI的GRACE类重力卫星任务(如天琴二号)的数据预处理、重力场反演和地表物质迁移研究具有重要意义. 展开更多

关键词 GRACE-FO 激光干涉测距 数据预处理 相位跳跃 重力场反演

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国近海海域多模式海面风速预报评估

4

作者 张弛 王久珂 +4 位作者 魏立新 郭安博宇 黄焕卿 刘晓燕 陈剑桥 《海洋预报》 北大核心 2025年第1期81-88,共8页

由于海上观测资料的匮乏,中国近海海域风场预报研究相对不足。研究评估了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主改进的天气研究和预报模式(WRF)在2023年1-7月对中国近海海域海面风速的预报性能。选取欧洲中期天气预报中心的集成预... 由于海上观测资料的匮乏,中国近海海域风场预报研究相对不足。研究评估了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主改进的天气研究和预报模式(WRF)在2023年1-7月对中国近海海域海面风速的预报性能。选取欧洲中期天气预报中心的集成预报系统模式(IFS)和美国国家环境预报中心的全球预报系统模式(GFS)作为对比,预报时效包括24 h、48 h、72 h、96 h和120 h,采用中国近海浮标观测实况数据作为对比基准。研究结果表明:WRF模式的预报精度在多个预报时效下均优于GFS,在部分预报时效内优于IFS模式;对于高风速区间,WRF模式在24 h和48 h的预报表现尤为突出。 展开更多

关键词 数值模式 海面风 风速预报 浮标 评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

多维方法评价全氟辛酸对人结直肠癌细胞的毒性效应

5

作者 张睿佳 林颖诗 +4 位作者 涂蓝尹 陈梓潼 张维蔚 栾天罡 陈保卫 《色谱》 CAS 北大核心 2025年第1期96-103,共8页

全氟辛酸(PFOA)的暴露与溃疡性结肠炎的发生密切相关,但目前缺少PFOA暴露对人结直肠癌细胞(HCT116)产生毒性效应的相关分子机理研究。本研究从细胞毒性表型、细胞呼吸和代谢相关基因转录水平3个层次评价了PFOA对HCT116的毒性效应。首先... 全氟辛酸(PFOA)的暴露与溃疡性结肠炎的发生密切相关,但目前缺少PFOA暴露对人结直肠癌细胞(HCT116)产生毒性效应的相关分子机理研究。本研究从细胞毒性表型、细胞呼吸和代谢相关基因转录水平3个层次评价了PFOA对HCT116的毒性效应。首先,利用水溶性甲臜化合物(MTS)来评价PFOA暴露对HCT116细胞相对活性的影响;随后,利用细胞外流量分析仪对HCT116的线粒体呼吸活性进行测定;最后,用定量即时聚合酶链式反应(qPCR)对HCT116中代谢相关基因的转录水平进行检测。细胞毒性实验结果表明,与对照组相比,经高浓度(300μmol/L)PFOA暴露48 h后,HCT116的细胞活性受到显著抑制(p<0.01),并在G0/G1细胞周期受到阻滞,而低浓度(30、50μmol/L)的PFOA反而提高了细胞相对活性;低浓度(50μmol/L)的PFOA能够促进HCT116的线粒体呼吸活性。利用自主开发的Metabolic Gene and Pathway Query检索软件和比较毒理基因组学数据库,本研究发现代谢相关基因二肽酶1(DPEP1)和鞘甘氨酸-1激酶(SPHK1)与PFOA引起的溃疡性结肠炎相关。qPCR实验结果表明,高浓度(300μmol/L)PFOA能够显著诱导DPEP1和SPHK1的转录表达上调(约8~10倍),低浓度(50μmol/L)PFOA未引起DPEP1和SPHK1转录表达水平的变化。本文发现细胞线粒体呼吸活性是评价低浓度PFOA干扰效应的一个敏感指标,DPEP1和SPHK1介导的细胞代谢过程可能是PFOA引起肠道毒性的潜在机制。 展开更多

关键词 全氟辛酸 人结直肠肠道毒性 代谢紊乱 代谢基因和通路检索软件

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合强化学习的分阶段策略求解旅行背包问题 被引量：1

6

作者 章政 夏小云 +1 位作者 陈泽丰 向毅 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第1期140-149,共10页

旅行背包问题TTP是传统的旅行商问题和背包问题的结合,属于NP难问题。相较于独立的旅行商问题和背包问题,旅行背包问题更加符合现实情况,具有更高的研究价值。先前的TTP求解算法主要为启发式算法,性能有限,其他类型的算法则研究较少。... 旅行背包问题TTP是传统的旅行商问题和背包问题的结合,属于NP难问题。相较于独立的旅行商问题和背包问题,旅行背包问题更加符合现实情况,具有更高的研究价值。先前的TTP求解算法主要为启发式算法,性能有限,其他类型的算法则研究较少。为了提高TTP的求解性能,提出了融合强化学习的算法,采用分阶段策略。第1阶段根据物品的属性生成物品选择计划,第2阶段利用强化学习演员-评论家(Actor-Critic)算法求解旅行路径,第3阶段引入邻域搜索策略优化所得解。实验结果表明,所提算法在大部分算例上都取得了较好的结果,并且在部分算例上,解的质量超越了其他对比算法,表明了所提算法具有较优的性能。 展开更多

关键词 强化学习 旅行背包问题 演员-评论家算法 组合优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于语义地图的灾探无人机重定位方法

7

作者 黎容熙 唐家成 胡天江 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第3期109-118,共10页

针对灾难环境可能造成全局定位系统的失效及可见光图像的退化,以及传统的基于计算机视觉的重定位算法因图像特征点不足而成功率较不高的问题,提出了一种基于语义地图的无人机重定位方法。该方法依赖RGB-D图像来识别并构建受灾环境中的... 针对灾难环境可能造成全局定位系统的失效及可见光图像的退化,以及传统的基于计算机视觉的重定位算法因图像特征点不足而成功率较不高的问题,提出了一种基于语义地图的无人机重定位方法。该方法依赖RGB-D图像来识别并构建受灾环境中的路标点,通过与先验地图间的路标点匹配,进而优化求解得到无人机的相对位姿。通过减少对目标识别网络潜在的广义物体识别能力的抑制,得到图像中的高级别特征点,有效解决了因特征点不足而难以重定位的问题。基于广义物体重建的路标点,提出了一种快速的路标点检索与匹配方法。实验结果表明,与基于目标识别网络的路标点构建方法相比,本方法能在未知环境中重建更丰富的路标点,并能有效地基于这些路标点进行重定位。在图像退化的灾难场景中,本方法展现出比目前被广泛使用的图像检索方法更高的召回率和鲁棒性。 展开更多

关键词 城市火灾 无人机 重定位 语义地图 回环检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于海洋观测与再分析数据的海底地形估算

8

作者 杨诚诚 王传印 +1 位作者 王久珂 杨清华 《海洋预报》 北大核心 2025年第1期38-47,共10页

准确估算全球海底地形是海洋科学中的重要问题,也是经典难题。针对这一难题,从海洋动力学基础理论出发,提出了一条估算海底地形的新思路,即给定海面高度和海底压强,利用海水静力平衡关系高精度地估算海底地形。依据这个思路利用卫星海... 准确估算全球海底地形是海洋科学中的重要问题,也是经典难题。针对这一难题,从海洋动力学基础理论出发,提出了一条估算海底地形的新思路,即给定海面高度和海底压强,利用海水静力平衡关系高精度地估算海底地形。依据这个思路利用卫星海面高度和站位海底压强记录仪等观测数据对个别观测站位进行验证,同时利用再分析数据中的海面高度和海底压强在全球海域进行验证。结果显示,估算的海底地形误差明显小于卫星高度计和数字高程模型等传统观测手段的误差,表明上述思路具有较高的可靠性。 展开更多

关键词 海面高度 海底压强 海底地形 海底深度

在线阅读 下载PDF 职称材料

自适应大邻域搜索的人工蜂群算法求解带容量约束车辆路径问题 被引量：18

9

作者 夏小云 庄鹤林 +2 位作者 杨火根 向毅 陈泽丰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期3545-3557,共13页

为解决带容量约束的车辆路径问题(CVRP)求解时收敛能力与探索能力不足、耗时长等问题,提出一种基于大邻域搜索的人工蜂群优化算法。设计了5个移除算子和2个插入算子,采用算子区别应用机制、仔细侦查蜂机制、更新策略宽松机制优化算法。... 为解决带容量约束的车辆路径问题(CVRP)求解时收敛能力与探索能力不足、耗时长等问题,提出一种基于大邻域搜索的人工蜂群优化算法。设计了5个移除算子和2个插入算子,采用算子区别应用机制、仔细侦查蜂机制、更新策略宽松机制优化算法。所提算法能够快速搜索到可接受解,在实验数据集上能收敛到大部分已知最优解,并更新了4个已知最优精准解。实验结果表明,3种优化策略均能有效提升算法效率,算法具有较好的综合性能。 展开更多

关键词 带容量约束车辆路径问题 人工蜂群算法 自适应大邻域搜索 算子区别应用机制 宽松更新策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

开放同行评审中自动评审分类方法研究 被引量：1

10

作者 陈红玉 胡文俊 路永和 《现代情报》 CSSCI 北大核心 2024年第5期95-106,共12页

[目的/意义]科技论文是学术界传递和交流知识的重要方式。科技论文评审是对科技论文承载的知识的价值衡量,高效准确的科技论文评审分类预测可以快速判断论文价值,加速有价值的知识传播进程。[方法/过程]本文讨论开放同行评审中自动评审... [目的/意义]科技论文是学术界传递和交流知识的重要方式。科技论文评审是对科技论文承载的知识的价值衡量,高效准确的科技论文评审分类预测可以快速判断论文价值,加速有价值的知识传播进程。[方法/过程]本文讨论开放同行评审中自动评审分类方法,利用科技论文语义信息和开放同行评审中的专家评分,分别构建基于传统机器学习和基于深度学习的科技论文文本表示及分类模型,提供自动评审分类结果。[结果/结论]实验结果表明,融合语义信息和评分信息的评审分类模型比单纯依靠评分均值进行评审判断更为有效,以评分+均值为评分信息输入、基于SCIBERT的质量评审分类模型准确率最高,达到90.17%。本文提出的自动评审分类方法具有可用性,准确率较高,可以辅助期刊编辑快速筛选有潜力的科技论文,促进科技论文智能评审的发展。 展开更多

关键词 文本语义 开放同行评审 自动评审分类 深度学习

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用加速度计数据在轨标定重力卫星质心偏差 被引量：1

11

作者 刘超群 谷德峰 +2 位作者 黄志勇 王傲明 刘道平 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期123-130,共8页

针对重力卫星质心偏差在轨标定的问题,提出了一种仅使用加速度计数据进行质心在轨标定的方法:以1A级加速度计数据作为输入,采用Butterworth滤波去除数据中的噪声,提取质心标定机动产生的线性加速度和角加速度信号,最后结合最小二乘原理... 针对重力卫星质心偏差在轨标定的问题,提出了一种仅使用加速度计数据进行质心在轨标定的方法:以1A级加速度计数据作为输入,采用Butterworth滤波去除数据中的噪声,提取质心标定机动产生的线性加速度和角加速度信号,最后结合最小二乘原理对质心偏差进行标定。利用GRACE-FO C星的加速度计数据对提出的质心标定方法进行验证,估计了C星发射至今的质心偏差。结果显示,三轴的标定精度均优于10μm,与利用姿态数据计算的质心偏差在三轴方向上的互对比差异(RMS)为[9.6,9.3,7.9]μm,与喷气推进实验室(JPL)公布结果的RMS为[7.4,3.8,4.7]μm。与传统方法不同,由于仅使用了加速度计测量数据,该方法可用于卫星姿态缺失情况下的质心在轨标定。 展开更多

关键词 GRACE-FO 重力卫星 加速度计 质心标定

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光测月数据处理及月面角反射器坐标估计 被引量：1

12

作者 方振 谷德峰 +2 位作者 邵凯 安子聪 李明 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期478-484,共7页

针对目前国内外机构激光测月数据处理算法不公开的现状,建立了月球激光测距(Lunar Laser Ranging,LLR)数据处理模型,利用自研软件实现了广义相对论效应、大气延迟效应、地球潮汐和月球潮汐等模型算法,完成了高精度的LLR数据处理。研究表... 针对目前国内外机构激光测月数据处理算法不公开的现状,建立了月球激光测距(Lunar Laser Ranging,LLR)数据处理模型,利用自研软件实现了广义相对论效应、大气延迟效应、地球潮汐和月球潮汐等模型算法,完成了高精度的LLR数据处理。研究表明:使用数据处理程序对ILRS(International Lunar Ranging Service)发布的2006—2021年LLR标准点数据进行检核,得到的均方根残差约为3.7cm。针对月面角反射器坐标与月球历表不匹配导致LLR数据检核精度降低的问题,使用最小二乘法对月面角反射器的坐标进行估计。结果表明:以估计后的角反射器坐标作为程序输入,LLR数据检核精度提高约0.5cm。 展开更多

关键词 月球激光测距 观测模型 精度分析 角反射器坐标平差

在线阅读 下载PDF 职称材料

电动汽车路径规划模型与算法研究进展 被引量：5

13

作者 庄鹤林 夏小云 +2 位作者 李康顺 陈泽丰 张先超 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期320-337,共18页

电动车技术的发展为物流企业提供了一种配送车辆的新方案。电动车具有低污染、低噪音等优点,其续航短、充电站有限等特性也带来了新的挑战。电动车路径问题(electric vehicle routing problems,EVRPs)在交通运输、物流管理等领域得到了... 电动车技术的发展为物流企业提供了一种配送车辆的新方案。电动车具有低污染、低噪音等优点,其续航短、充电站有限等特性也带来了新的挑战。电动车路径问题(electric vehicle routing problems,EVRPs)在交通运输、物流管理等领域得到了广泛应用,受到了众多学者的关注。整理了电动车路径问题及其主流变体的问题描述,分析了其各自的提出背景与适用场景。对EVRPs的求解方法和技术做了归类,分析了各方法的优劣,并介绍了相关实际应用。给出了EVRP基准数据集与带时间窗的电动车辆路径问题的基准数据集的基本信息和部分节点分布图,对比分析了已对EVRP基准数据集应用的算法。展望了EVRPs的发展前景。 展开更多

关键词 电动汽车 路径规划 低碳 启发式算法 物流

在线阅读 下载PDF 职称材料

灾难场景建筑三维重建的无人机航迹规划方法 被引量：2

14

作者 陈伟文 田秋扬 胡天江 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期78-84,共7页

利用无人机对灾难场景进行三维重建的应用技术,可以帮助救援人员快速了解灾难现场破坏程度、受灾人员位置分布,从而确定更好的救援方案。鉴于灾难场景状况复杂,为无人机提前规划飞行航线和拍摄视点,可实现快速对灾难区域的覆盖侦察与重... 利用无人机对灾难场景进行三维重建的应用技术,可以帮助救援人员快速了解灾难现场破坏程度、受灾人员位置分布,从而确定更好的救援方案。鉴于灾难场景状况复杂,为无人机提前规划飞行航线和拍摄视点,可实现快速对灾难区域的覆盖侦察与重建。在无人机面向灾难区域进行图像采集与三维重建的背景下,重点关注无人机在灾难场景下的航迹规划问题,通过无人机快速倾斜扫掠灾难区域以建立先验模型,并对先验模型表面进行采样和评估,进一步生成具有位置和方向约束的三维视点。为满足无人机和云台相机的动力学约束,将多视点连接与航迹规划作为优化问题进行求解,同时考虑了路径的平滑性与视点的可达性以产生规划航迹。与环形航线和之字形航线的规划方法相比,本文方法可以更为快速地实现无人机三维航迹规划并建立受灾区域的三维模型。 展开更多

关键词 灾难救援 三维重建 航迹规划 无人机 麻雀搜索算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重定位的激光视觉惯性室内定位方法 被引量：2

15

作者 岑志豪 谷德峰 侯文健 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期165-173,共9页

针对室内环境中纯视觉算法精度不够高、结构单一场景激光雷达易退化、数据异常后定位重置等问题,提出了一种可重定位的激光视觉惯性融合室内定位方法。通过对惯性测量单元(IMU)数据积分作为时间更新阶段的状态预测,提供运动学约束;对激... 针对室内环境中纯视觉算法精度不够高、结构单一场景激光雷达易退化、数据异常后定位重置等问题,提出了一种可重定位的激光视觉惯性融合室内定位方法。通过对惯性测量单元(IMU)数据积分作为时间更新阶段的状态预测,提供运动学约束;对激光点云提取点面特征,能在几何特征明显的场景中减少定位误差;相机观测通过光流误差跟踪能在场景纹理丰富时维持算法正常工作,使用误差状态迭代卡尔曼滤波输出定位结果。当数据异常重新初始化时,基于注意力机制使用历史图片信息,匹配图片特征实现重定位。仿真实验结果表明:融合方法实时定位精度约0.07 m,在退化场景中能稳定运行,与传统算法相比,当数据异常后可快速实现重定位,重定位条件下的精度约0.3 m。 展开更多

关键词 室内定位 惯性 激光雷达(LiDAR) 视觉 注意力机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Lyapunov-MPC方法的非合作目标近距离抵近控制

16

作者 杜兴瑞 孟云鹤 陆璐 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期85-94,共10页

针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动... 针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动力学模型,并推导了期望轨道的解析表达式。其次,利用MPC方法设计控制器进行在线优化控制,并通过纳入基于李雅普洛夫方法的非线性反步控制的显式特征,构建收缩约束式,以确保闭环稳定性。接着,对基于LMPC的控制方法的递归可行性和闭环稳定性进行了证明。最后,仿真结果证明了所设计的LMPC轨迹跟踪方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 非合作目标 近距离视线抵近 非线性动力学系统 控制LYAPUNOV函数 模型预测控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于调相机制的航天器碰撞规避策略设计

17

作者 罗宇飞 孟云鹤 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期97-106,共10页

针对携带电推进等小推力推进系统工作的航天器,提出一种利用连续推力调相机制的在轨碰撞规避机动策略。首先,采用混沌多项式展开方法对初始状态不确定性的航天器碰撞概率进行分析,并以此作为碰撞规避策略的评价指标;进而推导了一种适用... 针对携带电推进等小推力推进系统工作的航天器,提出一种利用连续推力调相机制的在轨碰撞规避机动策略。首先,采用混沌多项式展开方法对初始状态不确定性的航天器碰撞概率进行分析,并以此作为碰撞规避策略的评价指标;进而推导了一种适用于小推力的轨道机动的解析解。利用这一解析结果可以提出一种新的避碰方法,即通过航天器轨道相位的微调减小航天器碰撞概率,并且在机动后能够迅速恢复原轨道相位。数值仿真表明:基于所提出的避碰机动策略,可以在较短时间内减小碰撞概率。数值仿真还揭示了避碰时间、燃耗和推力加速度之间的关系。 展开更多

关键词 碰撞规避策略 碰撞概率 小推力推进系统 解析控制律

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用径向力平衡飞行控制的航天器高精度轨道捕获方法

18

作者 孟云鹤 侯佳睿 罗宇飞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期27-35,共9页

为实现对探测器轨道形状与高度的精准调整,提出一种径向力平衡飞行的航天器连续推力控制新方法。建立连续推力平衡飞行的动力学极坐标模型,并推导出特殊条件下的解析轨道解,进一步分析边值条件,给出连续推力的控制律。利用这一平衡飞行... 为实现对探测器轨道形状与高度的精准调整,提出一种径向力平衡飞行的航天器连续推力控制新方法。建立连续推力平衡飞行的动力学极坐标模型,并推导出特殊条件下的解析轨道解,进一步分析边值条件,给出连续推力的控制律。利用这一平衡飞行控制理论,构建轨道捕获的最优控制策略。考虑推力器的推力水平,通过一次或多次的控制过程,实现对轨道形状、轨道高度及轨道相位的综合调整。数值仿真表明:利用平衡飞行的轨道控制方法,配置微小推力器的空间引力波探测器可以实现高精度的轨道捕获;该方法具有控制过程可解析、计算量小、简便、实用等特点。 展开更多

关键词 空间引力波探测器 连续推力 平衡飞行 轨道捕获 最优控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

地心甚高轨道星座构形协同捕获控制策略

19

作者 孟云鹤 吕健康 罗宇飞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期18-26,共9页

针对地心甚高轨道星座构形协同捕获控制问题,基于虚拟编队方法设计了协同捕获控制策略,采用三脉冲燃耗最优轨迹规划算法对构形捕获轨迹进行协同规划;并且结合自适应全程积分滑模控制器对卫星各自转移轨迹进行跟踪控制。以10万km轨道高... 针对地心甚高轨道星座构形协同捕获控制问题,基于虚拟编队方法设计了协同捕获控制策略,采用三脉冲燃耗最优轨迹规划算法对构形捕获轨迹进行协同规划;并且结合自适应全程积分滑模控制器对卫星各自转移轨迹进行跟踪控制。以10万km轨道高度的三星星座构形捕获为例进行仿真验证,仿真结果表明:该策略可以有效应用于地心甚高轨道星座构形捕获控制,能够在燃耗较少的情况下使星座中卫星同时到达各自的标称位置,同时具有较高的精度。 展开更多

关键词 地心甚高轨道 星座构形捕获 协同规划 三脉冲燃耗最优 滑模控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间引力波探测无拖曳技术现状与趋势 被引量：1

20

作者 张锦绣 陶文舰 +3 位作者 连晓斌 王继河 孟云鹤 刘源 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-17,共17页

航天器无拖曳控制是实现引力波空间探测科学平台超静超稳运行的核心关键技术之一。目前,国内外各研究机构对航天器系统的动力学与控制进行了深入研究,并针对不同的探测频段需求提出了不同的探测任务。根据探测任务进行了航天器编队设计... 航天器无拖曳控制是实现引力波空间探测科学平台超静超稳运行的核心关键技术之一。目前,国内外各研究机构对航天器系统的动力学与控制进行了深入研究,并针对不同的探测频段需求提出了不同的探测任务。根据探测任务进行了航天器编队设计与控制的详细介绍和分析,对涉及的无拖曳与姿态控制、高精度惯性传感器与执行机构等原理和理论方法进行了深入的剖析。针对现已开展的空间引力波探测无拖曳航天器在轨飞行的演示验证整体情况进行详述和分析。在此基础上,提出后续开展相关研究中亟待解决的关键问题,指出未来无拖曳航天器系统动力学与控制的研究热点和趋势。 展开更多

关键词 无拖曳航天器 空间引力波探测 轨道设计与控制 无拖曳与姿态控制 惯性传感器与执行机构 飞行演示验证

在线阅读 下载PDF 职称材料