1 南京信息工程大学, 南京 210044
2 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044
针对高超声速飞行器(HSV)在巡航段飞行时模型参数不确定和干扰的问题, 提出了HSV鲁棒预测滑模姿态控制方法, 由系统实际输出值与参考轨迹的误差设计滑模面, 引入预测函数对误差进行预测可得未来时刻的滑模面, 再利用改进的滑模趋近律设计快慢回路控制器。该方法能使HSV在参数不确定和有干扰的情况下, 保证姿态系统稳定, 精确跟踪指令信号, 具有较强的鲁棒性, 提高了系统的控制性能。最后, 通过仿真验证了该方法的有效性。
高超声速飞行器 鲁棒预测滑模 姿态控制 滑模趋近律 Hypersonic Vehicle(HSV) robust predictive sliding mode attitude control sliding mode approaching law
1 中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471000
2 航空制导武器航空科技重点实验室, 河南 洛阳 471000
新型作战目标和作战环境的发展对空空导弹提出了新的挑战。从未来空空导弹的特点出发, 简述了反作用射流控制技术对空空导弹的作用, 并从总体设计角度出发提出了空空导弹对反作用射流控制技术的几点要求和需要解决的技术难点, 为未来空空导弹的发展提供了借鉴。
空空导弹 制导精度 反作用射流控制技术 全空域趋零脱靶量 air-to-air missile guidance precision reaction jet control technology miss distance approaching zero in the whole airspa
1 南京航空航天大学自动化学院，南京 210016
2 桂林航天工业学院电子信息与自动化学院，广西 桂林 541004
针对高超声速飞行器存在参数不确定性的问题，设计了双幂次滑模反演控制器。首先，将高超声速飞行器动力学模型表示为严反馈形式，在反演设计的过程中采用动态面控制的方法避免微分膨胀问题;其次，在反演控制的基础上结合了滑模控制方法，并在滑模控制中采用双幂次趋近律以消除抖振的影响。基于Lyapunov稳定性原理证明了方法的稳定性。仿真结果表明，在考虑较大参数不确定性的情况下，基于反演控制的双幂次滑模控制器实现了高度和速度的稳定跟踪。
高超声速飞行器 双幂次趋近律 滑模控制 反演控制 hypersonic vehicle double-power approaching law sliding mode control backstepping control
为了修正无人机(UAV)捷联惯性导航系统的漂移,实现UAV组合导航系统的搭建,对UAV进近阶段组合导航方案的信息融合技术进行了研究,结合信息融合Kalman滤波法的基本概念,推导出用于修正捷联惯性导航系统漂移的激光测距仪、电子罗盘和高度表系统的模型,再对UAV组合导航信息融合子系统进行建模,构造基于间接参数估计的多速率Kalman滤波系统。通过Matlab搭建数学模型,实现对UAV组合导航信息融合系统的仿真,验证了信息融合方案的可行性。
无人机 自主导航 进近阶段 信息融合 建模 UAV autonomous navigation approaching stage information fusion modeling
针对飞机在进近过程中遭遇低空风切变后的轨迹控制问题, 通过建立较真实的风切变工程化模型和飞机非线性数学模型, 应用奇异摄动理论对飞机状态变量进行时标划分, 采用非线性动态逆方法设计了快、慢状态子系统的控制律以及外回路制导系统的控制律; 并引入PID控制, 补偿由风切变和其他外界因素引起的飞机气动参数摄动带来的系统逆误差, 从而消除系统稳态误差, 实现对飞机进近轨迹的有效保持; 最后进行了数值仿真验证, 结果表明, 采用动态逆与PID相结合的控制方法, 能使系统具有较好的动态特性和鲁棒性, 能有效抵抗一定强度的风切变干扰。
飞机进近 控制律 低空风切变 非线性动态逆 鲁棒性 aircraft approaching control law low-altitude windshear nonlinear dynamic inversion robustness
1 国防科学技术大学光电科学与工程学院， 湖南 长沙 410073
2 高能激光技术湖南省重点实验室， 湖南 长沙 410073
3 大功率光纤激光协同创新中心， 湖南 长沙 410073
在多模光纤模式色散求解、光纤耦合模理论分析以及锥形光纤的模式演化等过程中，都涉及到多模阶跃光纤纤芯传导模式的特征方程的求解，计算量很大，从而直接影响整体的计算效率。分析了牛顿迭代法及其收敛速度的优势。求解弱导近似下的标量模式特征方程时，利用第一类贝塞尔函数的零点确定其解区间，再结合牛顿迭代法在区间内快速求解特征方程。将此求解过程引入矢量模式特征方程求解中，并结合上下边界截弦的方式快速判断特征方程尾根与首根的存在性问题。将此方法的计算结果与OptiFiber软件的计算结果作对比，画出光纤的模式色散曲线，验证了该快速求解方法的正确性。
光纤光学 特征方程 纤芯传导模式 牛顿迭代法 数值逼近 中国激光
2016, 43(10): 1006002
西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室, 西安 710049
分析了线圈杂散参数对高频下复磁导率测量的影响, 指出绕组电阻、寄生电容及漏感会导致传统复磁导率测量方法在高频下误差增大。在此基础上提出了使用单匝全包结构进行复磁导率宽带测量的方法, 该方法适用于400 MHz以下频率的复磁导率测量。介绍了复磁导率的常见模型, 并分别使用Levy法及有理函数迭代逼近法(IRFA)进行模型参数提取, 分析了两种算法的优缺点及应用范围。应用推荐复磁导率测量方法对三种磁性材料进行了复磁导率的测量和建模, 结果表明, 使用推荐的复磁导率测量方法及数据提取算法, 可以较好地实现对磁性材料的小信号建模。
磁性材料 复磁导率 有理函数迭代逼近法 小信号模型 杂散参数 magnetic material complex permeability iterative rational function approaching small signal model parasite parameters 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015010
针对三坐标雷达监测空间中航迹起始问题, 结合以往的算法, 提出一种基于组合Hough变换的三维航迹起始算法。首先将三维量测数据在3个投影平面上进行投影, 然后对3个投影平面内的点分别进行组合Hough变换, 对3个平面内组合Hough变换的结果进行比对, 当相同的点迹至少在2个平面内起始成功时, 即判断直线航迹起始成功。在数据处理过程中, 使用三步组合的方法以加大真实航迹起始概率, 并用飞机的运动速度对组合数量进行约束, 降低了运算量。针对精密进场雷达的数据特点进行仿真验证, 证明了算法的有效性。
航迹起始 组合Hough变换 精密进场雷达 track initiation combinatorial Hough transform precise approaching radar
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033
针对多通道面阵CCD输出非均匀性问题, 开展了多通道输出面阵CCD图像非均匀性校正算法研究。论述了多通道面阵CCD输出非均匀性产生的原因，并对此提出了基于非线性响应的多段线性逼近校正算法，通过FPGA进行了算法实现。基于线性响应的两点校正算法精度低，且不能满足全量程的要求；基于非线性响应的多点校正算法精度高，但运算量大，不易于在FPGA上实现。文中提出的基于非线性响应的多段线性逼近校正算法，综合了以上两种算法的优点，具有运算量小、实用性强、精度高的优点。
多通道输出 线性响应 非线性响应 多段线性逼近 multi-output linear response non-linear response multi-section linear approaching
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 中国科学院研究生院,北京 100049
研究了近距离光电测距系统的工作特点，设计了近距离光电测距相机光学系统.基于几何相似法原理，提出几何相似法光电测量系统的测量过程是一个不等准确度测量过程.重点研究了不等准确度测量过程中的测量数据处理技术，给出了测量系统测量数据修正的方法.同时对比了修正前和修正后测量结果的差异，明确指出,采用不等准确度最小二乘法处理测量数据可以提高极近距离处的测量准确度.
近距离 光电测距 数据处理 最小二乘法 Approaching distance Electro-Optical range measurement Data processing Least square method
