针对无人直升机的位置和姿态控制中存在不确定和外部干扰的悬停问题, 提出一种基于滑模方法的有限时间飞行控制策略。首先, 对无人直升机的六自由度模型进行分析, 将模型分为位置模型和姿态模型两个部分; 其次, 在悬停状态下对模型做简化处理, 根据位置和姿态之间的特点以及控制要求, 分别采用非奇异终端滑模和积分滑模设计位置控制器和姿态控制器, 并在Lyapunov理论框架下证明系统误差能在有限时间内收敛至平衡点; 最后, 通过仿真分析表明该控制策略具有良好的控制性能。
无人直升机 非奇异终端滑模 积分滑模 位置控制 姿态控制 有限时间收敛 unmanned helicopter non-singular terminal sliding mode integral sliding mode position control attitude control finite-time convergence
在战时无人机多目的地物资运输任务中, 因其复杂的环境和多变的物资需求, 存在目的地决策困难和航迹规划实时性要求高的问题。为了解决这一问题, 提出一种基于蚁群决策与滚动控制的多目的地航迹规划方法。该方法借助蚁群算法中的寻优机制, 建立以最小损耗为目标的多目的地决策函数; 此外, 采用基于扩充解的滚动时域控制(RHC_eS)法, 采取边走边决策的策略, 进行多目的地航迹规划; 最后, 为了验证该方法的有效性, 在带有障碍物的多目的地环境下进行实验。结果表明, 与其他方法相比, 所提方法具有规划航路短、产生损耗小的优越性能。
智能决策 航迹规划 无人机 多目的地 intelligent decision-making path planning UAV multi-destination
针对多个导弹攻击机动目标问题, 提出一种带有攻击时间约束的固定时间协同制导律。首先, 建立平面弹目运动几何模型, 分析视线方向导弹加速度与剩余飞行时间之间的关系, 基于一阶一致性设计固定时间协同制导律; 其次, 将目标机动视作有界外界干扰, 利用固定时间收敛观测器对其进行估计, 并将干扰估计值应用到协同制导律的设计中, 以削弱干扰上界引起的抖振; 最后, 通过数值仿真验证了所设计固定时间协同制导律的有效性。
固定时间一致 剩余飞行时间 固定时间观测器 fixed-time consensus time-to-go fixed-time observer
河南科技大学信息工程学院, 河南 洛阳 471023
探讨了在考虑驾驶仪二阶动态特性的情况下, 拦截高速机动目标的末制导律设计问题。提出了一种局部稳定性理论, 并应用该理论对系统的状态变量进行分析, 根据变量对制导效果的影响, 将系统分解为两个子系统, 对子系统设计Lyapunov函数, 证明其稳定性, 并由局部稳定推出全局稳定。在整个设计过程中, 仅考虑视线角速率的变化, 使得设计过程大大简化, 设计的导引律有效地克服了自动驾驶仪动态延迟对制导精度的影响。仿真结果表明, 在目标做各类机动且自动驾驶仪存在较大滞后的情况下, 该导引律仍具有较高的制导精度。
导弹 自动驾驶仪 动态特性 视线角速率 制导精度 局部稳定 missile autopilot dynamics line-of-sight rate guidance accuracy local convergence
由于成像过程中受外界环境影响以及成像系统自身固有特性, 红外图像不可避免地会产生大量噪声, 使成像系统直接获得的红外图像具有对比度低、信噪比低、边缘模糊等特点。因此, 想要对红外图像目标进行很好的识别, 必须对红外图像进行增强处理。提出了一种新的红外图像增强方法。该方法首先用中值滤波和均值滤波结合的方法对图像进行滤波, 再用改进的OTSU法分割图像, 接下来对分割后的前景和背景图像分别使用平台直方图均衡处理, 并在这种分割基础上确定需要锐化的图像边缘, 最后将处理后的前景和背景相加, 并和需强化的边缘图像加权融合得出增强图像。仿真结果表明, 所提方法对红外图像细节等综合因素的增强效果较好, 并有效可行。
红外图像 图像增强 边缘检测 图像融合 infrared image image enhancement edge detection image fusion
1 河南科技大学电子信息工程学院，河南 洛阳471003
2 中国空空导弹研究院，河南 洛阳471009
一般的自适应神经网络，因为没有长期学习性与全局适应性，只能适应当前的瞬时状态，满足不了导弹高精度飞行的要求。基于李亚普诺夫稳定理论和神经网络的非线性函数的拟合特性，设计了具有背景学习功能的在线自适应神经网络鲁棒控制器。首先分析了逆误差产生的原因，然后用神经网络来补偿系统逆模型误差，并利用李亚普诺夫稳定性理论推导了在线网络权值的自适应调整规则, 保证了闭环系统的有界性。最后，对直接力/气动力复合控制的导弹进行仿真验证。仿真结果表明，设计的自适应神经网络控制器能够对逆误差进行较好的补偿，且系统具有很好的跟踪性能和鲁棒性。
自适应神经网络 鲁棒控制 动态逆 伪控制隔离器 adaptive neural network robust control dynamic inversion Pseudo Control Hedging(PCH)
1 河南科技大学,河南洛阳471003
2 中国空空导弹研究院,河南洛阳471009
为了解决组件重用和系统可扩展问题,以空空导弹、飞机为仿真对象,运用HLA分布式技术,分析导弹攻击空中目标仿真系统的功能并进行功能划分。系统设计了联邦对象并实现了联邦开发,组建了分布式仿真系统,并就设计开发过程中的关键技术如联邦成员框架结构设计、FOM/SOM设计、仿真运行机制等分别做了研究。
空空导弹 分布式仿真 高层体系结构(HLA) air-to-air missile distributed simulation High Level Architecture (HLA) FOM/SOM FOM/SOM
1 南京理工大学应用物理系, 南京 210094
2 浙江大学光科系, 杭州 310027
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
以空间相关的速率方程理论为基础，提出了一种改进的激光二极管纵向泵浦固体激光器的设计方法，给出了在一定泵浦耦合方式下，激光器腔模尺寸和输出耦合率最佳值的选取依据。以采用不同耦合系统的端面泵浦Nd:YAG激光器为设计实例，相应的实验结果与理论计算符合得较好。
激光二极管列阵泵浦 激光器 腔模设计
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
本文报道了国产多量子阱半导体激光列阵(MQW-LDA)泵浦Nd:YLF调Q脉冲脉宽.峰值功率与输出耦合率、泵浦速率、调制深度及延迟时间之间关系的实验,得到稳定的(起伏<1%)调Q脉冲输出,脉冲能量为0.8 μJ,FWHM为70 ns,脉冲重复率为100 Hz,光-光效率2.5%;利用增益开关和Q开关双机制作用,压窄了调Q脉宽,提高了输出功率.用速率方程理论对过程计算,与实验结果较符合.
Q开关 增益开关
1 中国科学院上海光机所, 上海 201800
2 中国科学院半导体研究所, 上海 100083
用多量子阱激光二极管列阵(MQW-LDA)泵浦单块Nd:YLF激光器,脉冲工作,获得1.047 μm的线偏光输出。阈值泵浦功率6.8 mW,斜率效率为24%,输出脉冲能量达6.7 μJ;用增益开关获得50 mW的峰值功率输出。理论计算了泵浦阈值、斜率效率,获得了增益开关的数值解结果,与实验基本一致。
量子阱激光二极管 椭圆高斯光
