一类欠观测系统的可观测性研究

探索月球及月球以远天体对推动太阳系起源、行星演化、生命起源等基础科学问题的研究至关重要,已成为各航天强国的发展重心.由于深空探测任务距离遥远,深空探测器依靠地面测控网进行导航难以保证安全可靠运行,亟需发展自主导航能力.基于序列图像的自主导航系统具有成本低、功耗小、全程适用和数据结构简单等优点,可有效降低深空探测器自主导航系统的空间及能源负担,是实现深空探测器自主导航的理想手段之一.但是,受深空探测目标先验信息缺失及复杂环境下系统误差难以自主校正的影响,基于序列图像的深空探测自主导航系统属于典型的欠观测系统.为提升此类自主导航系统的精度和工程实用性,需以可观测性理论研究为基础,指导自主导航系统的设计及工程实现.针对可观测性理论研究的实际需求,本文首先从非线性系统可观测能力的表征、判定及量化等三个方面系统地阐述了现有理论及方法的研究现状;之后,调研了一类欠观测系统(基于序列图像的自主导航系统)的可观测性分析方法,给出了针对此类系统的可观测性研究现状,并讨论了各方法之间的优劣;最后,通过对已有成果进行总结归纳,探讨了现阶段欠观测系统可观测性研究存在的不足以及未来的发展趋势.     

网络可观测性的拓扑分析

研究了网络可观测性分析拓扑算法，提出了注入量测的可用性概念，给出了注入量测可用性判断法，它包括两个准则（辐射岛准则和环形岛准则）和一个算法（递归搜索法）。采用这一判断法可得到“唯一确定”的最大可观测岛，从而发展和完善了网络可观测性分析的拓扑算法。实例计算表明，算法是正确的和有效的。     

关于Qn的可观测性

文献[3]中给出了当2≤n≤5时，n维立方图Qn的可观测性obs(Qn)的值．本文给出当6≤n≤11时，Qn的obs(Qn)的值，并提出一个关于obs(Qn)值的猜想。     

车辆悬挂系统的可控性与可观测性

车辆的行驶平顺性是车辆的一个重要性能指标,反映了车辆的乘坐舒适程度,悬挂系统性能的好坏直接影响了车辆行驶平顺性,传统的被动悬挂在提高车辆行驶平顺性方面已受到很大限制,为了进一步提高车辆的行驶平顺性,近年来人们开展了对非被动悬挂的研究,用电子控制方法提高车辆悬挂系统的性能,本文从建立车辆系统二自由度四分之一模型着手,用现代控制理论中的状态空间法对车辆悬挂系统的可控性与可观测性进行了分析,以国产ＢＪ６     

车辆悬挂系统的可控性与可观测性

车辆的行驶平顺性是车辆的一个重要性能指标,反映了车辆的乘坐舒适程度悬挂系统性能的好坏直接影响了车辆行驶平顺性传统的被动悬挂在提高车辆行驶平顺性方面已受到很大限制为了进一步提高车辆的行驶平顺性,近年来人们开展了对非被动悬挂的研究,用电子控制方法提高车辆悬挂系统的性能本文从建立车辆系统二自由度四分之一模型着手,用现代控制理论中的状态空间法对车辆悬挂系统的可控性与可观测性进行了分析,以国产ＢＪ６６３旅行车悬挂系统的参数为例,得出了该车悬挂系统是既可控又可观测的结论由于车辆悬挂系统是既可控又可观测的,因而可以对车辆悬挂系统进行最优控制为非被动悬挂的研究、设计提供了理论依据     

单站无源定位可观测性评述

可观测性分析是单观测器无源定位首先要研究的问题,只有当目标状态 (位置、速度等)是完全可观测的,定位和跟踪问题才能有可靠的、唯一的解。从几何方法、代数方程方法、线性系统方法3方面来阐述单站测角无源定位的状态可观性问题,讨论测频单站无源定位问题的可观测性和定量的可观测性,并对近年来这一领域的相关文献的分析方法和结论进行评述。     

非线性离散控制系统的可观测性

用Brouwer不动点定理研究非线性自治离散控制系统和非自治离散控制系统的可观测性. 结果表明: 当非线性项f关于x连续、 有界, 且r(M)=n时, 自治离散控制系统是局部可观测的; 若存在正整数N使得矩阵M列满秩, 且对每个i∈［h,h+N-2］(i为正整数), f(i,x(i))关于x(i)连续且有界, 则非自治离散控制系统在第h阶段是局部可观测的.     

首次成功观测黑洞“进食”

星系中心的大质量黑洞历来都是一个“贪得无厌”的家伙，但是天文学家却从未亲眼目睹它们大快朵牙颐时的样子。如今，天文望远镜终于向我们展示了动荡星系中心的一个“大吃大喝”的黑洞的景象——从最近距离观测到一个气态螺旋被黑洞吞噬的过程。     

惯导系统传递对准的可观测性分析

系统的可观测分析对卡尔曼滤波器的效果有较大影响。惯导系统的卡尔曼滤波模型在传递对准时,为线性时变系统,其可观测性分析比较困难。文中采用一种依据系统矩阵的奇异值确定状态可观测度的方法对两种快速传递对准的卡尔曼滤波模型进行可观测性分析,结果表明该方法简单有效,"速度+姿态"的可观测性更高。     

黑洞在超辐射散射中物理特性分析

以超辐射散射为模型,计算了黑洞辐射的能量、能层中能量的最大值以及在辐射过程中黑洞热力学参量的变化等。     

史瓦西黑洞的光子层

建立了光子在史瓦西场中的动力学方程之后，推导出光子层的半径ｒｐ＝３ＧＭ／ｃ＾２并讨论了光子层的某些特征。     

动态黑洞的熵

黑洞熵来源于视界附近量子场的贡献,按照这一想法,在局部热平衡的条件下,计算了Ｖａｉｄｙａ黑洞的熵。结果比通常的稳态黑洞的熵稍小。     

黑洞的高温喷流

从零曲面方程出发得出，匀加速直线运动的动态黑洞时空存在２个事件视界－黑洞视界和它的Ｒｉｎｄｌｅｒ视界。发现２个视界相接触时，接触点处的Ｈｗａｋｉｎｇ温度都降为零。而在黑洞视界的另一相反极点处的Ｈａｗｋｉｎｇ温度将迅速升高，并形成高温喷流。     

准静态史瓦西黑洞的蒸发

研究了准静态史瓦西黑洞的热辐射，在准静态过程中，史瓦西黑洞的视界面分裂为２个，因此所采用的乌龟坐标变换和解析延拓方法，不同于超臆受丁顿坐标描述的动态黑洞，准静态史瓦西黑洞的霍金辐射温度可以回到熟知的静态情况。     

带有电荷、磁荷的一类任意加速黑洞的熵

对带有电荷、磁荷的任意加速黑洞,得到它的局部视界面方程. 由于这种黑洞是动态和非轴对称的,它的熵很难计算.引进一个新的坐标系,使得其中的00在视界面上正好是零.在此新坐标系下利用膜模型计算了该黑洞的熵. 计算结果表明:和稳态黑洞一样,动态黑洞的熵也是正比于它的视界面积.     

计算Vaidya黑洞温度的几种方法

通过4种不同的方法,分别计算了动态Vaidya黑洞的温度．方法1和方法2分别利用Parikh的量子隧穿方法和Hamilton-Jacobi方法计算作用量虚部,进而求得黑洞的温度．方法3引入广义的乌龟坐标变换,利用改进的Damour-Ruffini方法,得到了黑洞的温度．方法4则由黑洞热力学第一定律直接计算黑洞温度．计算结果表明,4种方法所得温度是协调一致的．     

Vaidya黑洞的熵

把广义不确定关系引入黑洞熵的计算，采用WKB近似方法，对Vaidya黑洞视界面上的标量场的熵进行了直接计算，得到了熵与视界面积成正比的结论；与brick-wall模型不同的是，我们得到的结果是有限的，无需任何截断．     

没有brick-wall的黑洞熵

采用由广义不确定关系得到的新的态密度方程，研究了球对称退化背景下黑洞的熵．结果表明：利用新的态密度方程，不通过任何截断可以消除brick-wall模型出现的发散，进而得到了黑洞熵与黑洞视界面积成正比的结果．     

黑洞熵公式的简单推导

　Black hole is treated as 2-D membrane. Starting from the usual state equation of thermal radiation, the black hole entropy is technically computed, and the result that is proportional to the area of horizon is briefly obtained.