空间飞行器轨道估计与误差分析

卫星探测是当今空间飞行器观测与轨道估计的重要方式.针对空间飞行器轨道估计及卫星无源探测的误差分析等问题,在双星观测条件下,使用样条插值及拟合的方法对包含随机误差和系统误差的初始数据进行光滑处理,然后基于立体几何和逐点交汇的思想建立了运动方程参数模型,采用最小二乘法估计参数,得到了空间飞行器的估计轨道,并使用LMF法进行了系统误差分析.针对单星观测的情况,一方面,认为飞行器轨道上的点共面且均在过地心的平面内,另一方面,通过建立飞行器轨道模版数据库与观测相对比,了解识别是何种飞行器.添加了这些约束和先验信息后,可以得到大致的轨道估计.     

基于卫星无源探测的空间飞行器主动段轨道估计与误差分析

在利用自适应定点的四阶龙格库塔算法求解卫星二阶微分运动方程的基础上,确定了其轨道,在利用样条插值拟合算法对多星观测数据同步后,基于级数理论建立了飞行器速速度和质量估计的多项式模型.随后根据飞行器在观测坐标系下的约束关系,建立了双星无源交汇定位的算法模型,实现了空间飞行器的轨道估计.再次,根据量测方程,提出了一种系统误差估计的滑窗四点交汇方法,实现了系统的误差动态估计.最后,建立了联合序贯多点轨道估计模型,实现了单卫星单飞行器的轨道估计和误差分析.对于多星多飞行器问题通过比较方程组自由度和待估计的轨道参数和系统误差的个数,得出可估计系统误差的条件:在观测卫星个数M与空间飞行器数目P满足2MP≥3P+2M时,系统误差可估计.     

基于伴随同化方法的空间飞行器轨道估计

基于空间几何原理提出了一个双星无源定位方案,方案中包括两个观测坐标系和一个基础坐标系.每个观测坐标系中分别存在一条由观测卫星发出指向目标飞行器的射线,考虑到实际观测中存在各种误差,任意两颗观测卫星对目标飞行器的定位方向一般不在同一个平面内(即为异面直线),假定两条异面直线的公垂线段的中点(相交的情况下为交点)是目标飞行器所在的位置,而公垂线段的长度表征两颗卫星的观测误差.利用空间飞行器的观测数据计算了飞行器在基础坐标系中的位置坐标并进行了误差估计.利用一个基于伴随同化方法的数值模型估计了空间飞行器主动段的轨道.正向模型用来模拟飞行器的运动过程,伴随模型用来优化参数.通过同化空间飞行器在基础坐标系下的观测数据得到了空间飞行器的轨道.设计了数值实验以检验该模型的合理性,实验结果表明了双星无源定位系统的正确性,通过同化卫星对飞行器的观测数据,该伴随同化模型可以对空间飞行器的轨道进行成功估计.     

空间飞行器主动段轨道估计与误差分析

通过微分方程组数值解法计算两颗观测卫星的三维位置,在此基础上运用双星逐点交汇思路,建立定位中值估计与优化模型得到空间飞行器主动段轨道估计,并对存在的三轴指向误差进行估计,提出位置半径作为考虑系统误差下模型精度提高的判断标准.     

次最优节点样条函数在准实时数据处理中的应用

针对准实时数据处理的特点，本文通过对飞行器弹道用次最优节点的样条函数表示，建立了多设备跟踪同一弹道的参数融合处理模型。与实时处理相比，由于考虑了弹道的节省参数表示，融合模型可同时提供较高精度的飞行器轨道参数和飞行器轨道跟踪系统误差的估计；与事后处理相比，由于在特征点间采用的是等距节点，因此算法的速度快，可以满足准实时数据处理的要求。     

军事行动避空侦察的时机和路线选择

介绍了军事行动中侦察卫星运动轨迹的预测方法,并规划了最优行军路线.首先根据雷达探测俯仰角与探测距离的几何关系,确定雷达探测经度范围,并对卫星周期及卫星被探测到的初始位置进行求解,从而建立卫星进出雷达探测范围时刻的预测模型,对几种卫星的过顶情况进行预测·最后,在此基础上建立简化的行军路线模型,选择最优行军路线,躲避卫星侦察.     

多阶段协同拦截问题的制导方法研究（英文）

研究了多阶段协同拦截问题中多个飞行器分阶段发射协同拦截一个高机动目标.首先,给出了多阶段协同拦截问题的描述.由于测量噪声以及目标的不确定性,用一个动态分布描述目标的位置状态,该分布通过卡尔曼滤波得到.然后,基于最大拦截概率,将制导问题转化为覆盖控制问题以获得拦截器的期望位置.最后,基于传统的优化方法,给出了每个飞行器的制导控制律.     

飞行器弹性控制与人造卫星轨道研究

扼要介绍20世纪60-70年代以关肇直为代表的控制论研究室的课题组所获得的两项国家奖——国家自然科学一等奖项目《飞行器弹性控制理论研究》和国家科技进步特等奖项目《尖兵一号返回型卫星和东方红一号卫星》中的子课题“卫星轨道测量”与“轨道选择研究”.     

生理药动学模型参数估计问题

根据生理药动学模型的特点,把非线性药动学模型转化为线性模型,并验证线性模型的精确性.在此基础上,构造估计药动学模型参数的目标函数,并利用非线性优化算法求解模型参数.仿真结果表明,我们的算法具有快速、精确和稳定的特点.给出了一种快速估计复杂生理药动学模型参数的方法,这为解决复杂生理药动学模型的参数估计问题提供了一种有效工具.     

处理不确定性姿态确定系统误差的新型鲁棒滤波方法

针对卫星姿态确定系统中存在不确定性系统误差问题,本文提出了 一种适于处理不确定性系统误差的新型鲁棒滤波方法,以提高姿态确定精度.在深入分析了经典的鲁棒姿态确定方法的优势及缺陷基础上,利用相对安装误差等系统误差之间的相关性信息,将不确定性误差降维处理,进而,基于最小化估计误差的方差上界的思想,设计出改进的新型鲁棒滤波方法...     

Study of the blow-up of solutions of systems of equations of hydrodynamic type

Mathematical Notes - We study the initial boundary-value problem for three-dimensional systems of equations of pseudoparabolic type. The system is similar to the Oskolkov system, but differs from...     

Distribution of types of symmetry of tensors of high degree

The asymptotic distribution of tensors of degree N in symmetry types is studied in this paper.Translated from Zapiski Nauchnykh Seminarov Leningradskogo Otdeleniya Matematicheskogo Instituta im. V. A. Steklova AN SSSR, Vol. 155, pp. 181–186, 1986.     

Characterization of types of asymptotic discernibility of families of hypotheses

We give a characterization of the types of asymptotic discernibility of families of hypotheses in the case of hypothetical measures that are not, in general, mutually absolutely continuous. The case when the logarithm of the likelihood ratio admits an asymptotic expansion of the type of an expansion with local asymptotic normality is examined in detail. Examples are studied.Translated fromTeoriya Sluchainykh Protsessov, Vol. 15, pp. 64–71, 1987.     

Axiomatizability of reducts of algebras of relations

In this paper, we prove that any subreduct of the class of representable relation algebras whose similarity type includes intersection, relation composition and converse is a non-finitely axiomatizable quasivariety and that its equational theory is not finitely based. We show the same result for subreducts of the class of representable cylindric algebras of dimension at least three whose similarity types include intersection and cylindrifications. A similar result is proved for subreducts of the class of representable sequential algebras. Received October 7, 1998; accepted in final form September 10, 1999.     

Lengths of periods of continued fractions of square roots of integers

Empirical study of the period’s length T of the continued fractions of $\sqrt{Q}$ (for growing integers Q) shows several strange asymptotical results, for instance, $T\leq C\sqrt{Q}\ln{Q}$ . These results show important differences between the statistics of the elements of the continued fractions of random real numbers and of square roots of random integers.