中国人民解放军92228部队, 北京 100000
针对无人飞行器编队协同过程中的避碰控制问题, 设计了一种基于两极导航函数与模型预测控制(MPC)相结合的飞行器编队分布式避碰控制方法。首先, 利用邻居集中其他飞行器的位置信息及其目标位置, 建立每架飞行器的导航函数和控制律; 然后, 基于MPC设计了分布式高层编队控制律, 给出分布式预测控制算法; 最后, 以5架无人飞行器在末端攻击阶段飞向各自分配的目标点为例,对飞行器编队避碰控制方法进行了仿真。仿真结果表明, 基于导航函数和MPC的飞行器编队协同避碰控制方法是有效的。
无人飞行器编队 导航函数 预测控制 分布式避碰控制 UAV formation navigation function predictive control distributed collision avoidance control
华中光电技术研究所- 武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
冷原子技术是一种量子精密测量技术, 能够高精度、高空间分辨率测量重力信息, 并具有动态测量能力。目前在高精度绝对重力测量、海空重力测量, 以及卫星重力测量应用中受限于传统重力测量技术的物理极限, 难以实现亚微伽级和动态绝对重力测量, 限制了重力测量应用的发展。通过总结冷原子绝对重力技术进展和当前重力测量应用需求, 分析了未来在冷原子技术驱动下的重力测量应用发展趋势。
重力测量 冷原子 绝对重力测量 海空重力测量 卫星重力测量 gravity survey cold atom absolute gravity survey marine & airborne gravity survey space gravity survey
1 中国民用航空飞行学院,a.民航飞行技术与飞行安全科研基地
2 中国民用航空飞行学院,b.民航监察员培训学院, 四川 广汉 618307
针对基于无人机进行空中无线电监测时, 无人机操作与无线电监测任务需要不同人员完成的问题, 通过对Mission-Planner开源地面站进行二次开发, 将无线电信号测向定位功能融入传统地面站, 实现了一个人对无人机的控制和无线电监测; 最后进行了空中无线电监测及交叉定位测试, 测试结果验证了空中无线电监测的优越性及开发地面站系统的可行性; 该系统对提高民航无线电的监测效率, 具有一定的实际指导意义。
民航 无线电干扰 无人机 地面站开发 civil aviation radio interference UAV ground station development
安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230601
为了消除激光吸收光谱信号中噪声对分析结果的影响, 提出了基于小波变换的阈值去噪方法。利用气体分子的直接吸收光谱信号,结合MATLAB软件进行仿真实验, 深入对比分析了阈值方法、分解层数和小波基函数类型对降噪效果的影响,最后将获得的最佳滤波参数用于人体呼出气体的光谱信号分析中。结果表明, 小波变换去噪算法模型对呼出气体吸收光谱信号的去噪效果良好。通过选择其他波段的可调谐激光光源,即可实现对其他呼出气体成分的实时分析;量子级联激光光谱系统可广泛应用于呼出气体诊断等领域。
光谱学 激光光谱 小波变换 信号分析 呼吸气体诊断 中国激光
2017, 44(11): 1111003
折反式深紫外光刻物镜采用反射镜为主动自由曲面，补偿系统热像差。一些物镜系统要求反射镜的通光孔径为矩形。出于描述反射镜主动变形的目的，需要采用矩形区域正交的多项式拟合变形数据。高精度的拟合要求需要获得高阶的多项式表达式。本文根据正交多项式的性质，推导了矩形正交多项式的通式并列出前36 项多项式的表达式。应用该多项式对主动自由曲面的变形数据进行拟合。结果表明，变形均方根值(RMS)在2 nm~5 nm 范围内，最小拟合残差可达0.024 nm。根据拟合残差面形的特点，可以对主动自由曲面的结构设计改进。
Zernike 多项式 矩形孔径 正交多项式 折反射式光刻物镜 Zernike polynomial rectangle pupil orthogonal polynomial catadipotric lithography objective
1 吉林大学地球探测科学与技术学院, 吉林 长春 130026
2 中国科学院国家天文台月球与深空探测重点实验室, 北京 100012
3 吉林建筑大学测绘与勘查工程学院, 吉林 长春 130118
研究橄榄石的分布和成分, 对于估测如月球类的火成岩行星体的地质演化有重要的意义。 以嫦娥系列卫星探测区域虹湾地区为例, 基于M3高光谱数据采用波谱特征拟合方法调查橄榄石物质的分布情况。 虹湾地区橄榄石主要分布在北部坑壁和侏罗山脉山脚, 且周围伴生辉石及少量斜长石。 所处地层单元为撞击产生的溅射物和弹射物, 地质年龄较老。 以月球橄榄石样品镁数为因变量, 经改进高斯模型(MGM)拟合得到的月球橄榄石样品光谱吸收中心参数为自变量, 利用多元线性回归的统计方法建立月球橄榄石物质的镁数(Fo#)反演模型。 在此基础上, 通过MGM模型提取虹湾18个橄榄石富集点光谱的吸收中心参数, 利用镁数反演模型反演虹湾橄榄石的镁数。 反演结果表明, 虹湾橄榄石物质的镁数较高, 均值为Fo~80.84, 而富镁橄榄石指示了深源特性, 因此虹湾地区的橄榄石绝大多数来自于月幔。
虹湾 橄榄石 波谱特征拟合 改进高斯模型 镁数 Sinus iridium Olivine Spectral feature fitting Modified gaussian model Mg number 光谱学与光谱分析
2016, 36(4): 1095
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
为了评估温度对望远镜的影响，针对某地基光电望远镜，建立了包括光学组件，跟踪架结构以及电控设备等在内的有限元热模型.在传导、对流、辐射以及热流等不同热环境下进行热分析，计算了望远镜光机结构的时间和空间温度分布.根据温度分布进行了热-弹性分析，得出了望远镜结构的热变形.分析表明: 温度变化对望远镜跟踪架以及主光学系统的影响很大，对主次镜造成的相对位移达到毫米级，必须进行严格控制.最后从防护圆顶、跟踪架以及主镜等方面入手给出了热控设计方案.
结构设计 有限元分析 大口径望远镜 热分析 温度分布 热变形 温控 Structure design Finite element analysis Large telescope Thermal analysis Temperature distribution Thermal deformation Thermal control
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033
主镜面型精度是地基大口径望远镜最关键的技术指标之一。为了研究主镜室以及主镜底支撑和侧支撑系统的重力变形造成的主镜面型误差，介绍了一地基光电望远镜的主镜室及详细的主镜支撑结构，借助于有限元法，建立了主镜，主镜室和支撑结构的详细有限元模型，分析计算了主镜在支撑状态下的镜面变形情况，并通过 ZYGO干涉仪进行了面型检测。计算结果和实测结果对比，说明了主镜室及其支撑结构引入的主镜面型误差大小，同时也验证了有限元模型的正确性。
望远镜 主镜 面型精度 有限元 telescope primary mirror surface figure precision finite element method
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
为了研究和优化地基大口径望远镜系统的整体性能，对其整系统进行了有限元建模和分析。针对1.23 m口径的光电望远镜，研究了望远镜各部件的结构特点及连接关系，论述了相关部件的简化方法，建立了整系统的有限元模型。计算了当望远镜指向天顶和水平状态时系统的重力变形情况，给出主次镜的变形结果。分析了望远镜在风载和地震波载荷作用下的动态响应情况并给出了响应结果。分析表明：风载作用将引起望远镜主次镜光轴偏心，其偏心误差RMS值为0.025″，满足系统设计要求；地震波引起主次镜在3个方向上的位移较大，但最大应力为16.67 MPa，不会破坏望远镜系统的结构。
大口径望远镜 有限元分析 风载 地震波 large telescope finite element analysis wind loading seismic excitation
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 长春 130033
2 中国科学院研究生院，北京 100049
为了研究变形镜对于Zernike多项式像差模式的拟合能力, 利用有限元仿真方法, 建立了两种不同单元排布方式的变形镜有限元模型. 通过给促动器施加理论位移, 进行了仿真分析. 结果指出了不同的促动器排布方式与像差拟合能力之间的关系, 同时表明57点促动器密布的排列方式已经能校正像差到λ/20甚至更小, 验证了促动器对变形镜“印透效应”等的影响.
变形反射镜 有限元法 像差拟合 Deformation mirror Finite element method Fitting aberration
