国家教育部博士点基金(20106102110003)
- 作品数：9 被引量：30H指数：3
- 相关作者：岳晓奎吴侃之淡雪武媛媛段辰璐更多>>
- 相关机构：西北工业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 结合深空机动的多次行星借力轨道设计
- 2013年
- 行星借力技术是减小星际探测任务发射能量的有效途径,传统的行星借力模型不能保证探测器借力前后的速度矢量转角达到理想要求。为此,进行了行星借力建模,并基于该模型,推导了探测器飞出借力天体影响球的双曲线超速矢量。针对轨道设计参数的强耦合性,提出了一种全局-局部混合搜索算法,并对地球-金星-地球-火星-木星转移轨道进行了设计。仿真结果验证了轨道模型的正确性和有效性,表明该文方法可以有效地对多次行星借力轨道进行设计。
- 张莹岳晓奎贺亮
- 关键词：混合搜索星际探测
- 基于θ-D方法的在轨操作相对姿轨耦合控制被引量：8
- 2012年
- 针对诸如模块更换、燃料加注等在轨操作任务中的相对动力学与控制问题,建立了描述航天器间近距离相对运动的轨道姿态耦合动力学模型,结合轨道摄动和姿态干扰力矩分析了耦合项对模型的影响。考虑到基于状态相关系数形式模型的非线性和时变性,采用θ-D次优控制算法设计了相对姿轨耦合控制器。以在轨加注任务最终逼近段为背景,针对目标航天器失控旋转的情况进行了数值仿真,仿真结果表明了θ-D控制算法能够实现对相对轨道和姿态的同步控制,简化对控制器的求解并具有较高的控制精度。
- 李鹏岳晓奎袁建平
- 关键词：航天器
- 结合混合法与微分进化法的小推力轨道全局优化设计被引量：1
- 2013年
- 针对小推力行星际转移轨道的设计问题,提出了一种结合混合法与微分进化法的全局优化设计方法,并进行了改进。通过对推力方向角初值与方向角导数初值与加速度幅值的猜测对协态变量进行限制。通过对重生个体的调整确保所得解在可用范围,提高算法可靠性。在微分进化算法后期引入加入最优个体的改进变异操作提高收敛速度。引入退火策略及权重处理确保算法讯速得到满足约束条件的最优解。以地球-水星小推力"推-滑-推"燃料最省转移轨道为例进行了验证,并基于同一仿真实例应用原模型及其它优化算法进行了仿真并对其结果进行了比较。仿真结果表明:该优化设计模型能快速,有效地寻找到最优轨迹,对深空探测轨道优化设计问题具有良好的通用性、先进性与工程运用参考价值。
- 王星又岳晓奎
- 关键词：有效性微分进化算法全局优化小推力
- 基于视觉信息的航天器位姿估计迭代算法被引量：8
- 2011年
- 基于视觉信息的空间目标相对位姿估计问题是未来空间操作的关键所在,正交迭代算法是一种具有实时性好且全局收敛特点的单目位姿估计算法。为了有效利用多个摄像机获取的数据,进一步提高位姿估计算法的综合性能,提出了一种双目正交迭代融合算法,取两个摄像机获取的所有特征点的目标空间共线性误差平方和作为误差函数,推导得到使两个摄像机总的目标空间共线性误差最小的迭代求解过程,进而采用单位四元数法求解算法中的目标函数得到目标位姿的估计值,从根本上解决传统算法旋转矩阵计算误差大的问题。最后通过仿真算例验证了该算法在计算精度、抗噪性能以及稳定性等方面具有的优势。
- 岳晓奎武媛媛吴侃之
- 关键词：视觉导航位姿估计单位四元数
- 推力器布设对控制误差的影响分析被引量：8
- 2011年
- 航天器推力系统发动机数目及其构型的选择直接影响控制系统的精度和完成要求任务的燃料消耗量。对航天器六自由度控制的推力分配问题进行了研究,参考卫星导航系统中几何精度衰减因子的定义,提出了发动机构型精度衰减因子的概念,用于定义发动机相对几何关系引起的执行误差与分配误差间的比例关系。通过矩阵理论分析得到了构型精度衰减因子随参与分配发动机数目增加而增加的结论,并通过仿真计算对相关结论进行了验证,为航天器发动机数目及其构型的选择提供了理论参考。
- 岳晓奎段辰璐
- 关键词：推力分配
- 基于IMM-UKF的航天器相对位姿确定算法被引量：1
- 2012年
- 在航天器相对导航过程中,相对距离测量信息容易受到干扰,测量误差有较大的不确定性,通常基于单一模型的滤波算法无法对噪声进行辨识,很难获得精确的导航结果。针对应用Clohessy-Wiltshire(C-W)方程受到圆轨道假设的限制问题,研究了建立在惯性坐标系下的近距离相对运动方程(Lawden方程),建立了基于这两个方程的模型集。根据导航系统测量敏感器的特点,设计基于Rodrigues参数及无迹卡尔曼滤波(UKF)的交互式多模型(IMM)视觉相对位姿动态估计算法(IMM-UKF),在保证计算效率的前提下,确保相对轨道姿态确定的稳定性和精确性。数值仿真验证了算法的有效性和先进性。
- 岳晓奎李彬赵凯
- 关键词：交互式多模型
- 基于区间算法的航天器再入轨迹优化被引量：3
- 2012年
- 区间算法是近年来出现的一种新的全局优化算法,将其引入到再入轨迹优化中来。首先建立了航天器再入区间模型,选取总加热量最小为性能指标,控制量则选为功角和滚转角;然后讨论了区间算法在再入轨迹优化中的可行性以及其优势;其次根据该算法的特点,构建了待优控制量功角、滚转角的区间解析表达式,以及给出了约束条件的处理方法。最后分析并解决了该算法在再入轨迹优化中应用的其余关键问题。仿真结果表明,该算法能够保证在再入轨迹优化中找到全局最优解,相比于其他优化算法具有某些优势。
- 高东迎岳晓奎
- 关键词：再入航天器全局优化
- 航天器视觉导航多尺度B-Harris特征提取算法
- 2014年
- 在航天器视觉相对导航中,为了能够跟踪目标航天器,并对其的位姿信息进行实时、精确地观测和估计,首先需要针对相关图像建立稳定而快速的特征点提取与匹配算法,而特征点提取和匹配算法的准确性与实时性直接影响了航天器相对位姿的估计精度。针对SIFT算法计算量大,匹配时间长,不能满足航天任务高实时性的问题,提出了B-Harris(Binary Harris)算法,该方法结合SIFT算法的结构思想,通过采用多尺度Harris算子提取具有尺度不变的特征点;同时采用128位二进制描述子建立特征向量,组成B-Harris算法,使得特征点匹配时间大大降低。最后通过与SIFT算法的实验对比,证明了B-Harris算法能够适应航天器发生的旋转、尺度、视角等变化,并且在实时性方面明显优于SIFT特征点算法,能够满足航天任务的实时性要求。
- 淡雪岳晓奎吴侃之
- 关键词：SIFT算法视觉导航
- 基于自适应积分的太阳同步轨道发射优化设计被引量：1
- 2013年
- 太阳同步轨道(Sun Synchronous Orbit,SSO)发射轨道的优化设计问题是一个具有严格内点约束和终端约束、终端时刻不确定型的最优控制问题,采用最优控制理论求解难度较大。针对此问题,首先将其转化为多重参数优化问题,然后提出一种自适应积分方法,根据高度和速度入轨条件自动确定中间转移轨道,并引入脉冲修正罚函数处理弹道倾角入轨条件,形成无约束最优化问题。借助于MATLAB集成遗传算法,实现了SSO发射轨道的优化设计。算例表明:该优化方法收敛性好,转移轨道的入轨条件能够精确满足,SSO的入轨参数只需较小的速度修正,优化结果曲线符合工程实际情况,得到了工业部门的认可。
- 淡雪岳晓奎
- 关键词：遗传算法
