基于指数收敛的四旋翼无人机鲁棒自适应飞行控制

针对四旋翼无人机鲁棒自适应飞行问题,提出了一种基于指数收敛的控制方法。考虑到四旋翼系统的欠驱动、强耦合等非线性特性,采用线性化反馈控制策略实现对其轨迹追踪飞行能力的基本控制;针对线性化反馈控制易受系统内外部未知干扰等影响,采用基于指数收敛干扰观测器组合控制设计,实现四旋翼飞行的鲁棒与自适应控制;线性反馈及状态观测器控制系统基于指数收敛稳定。进行了仿真分析,结果表明,干扰观测器对四旋翼系统中存在的未知干扰具有很好的估计能力,所设计的基于指数收敛控制系统,结构简单,且具有较强的干扰抑制能力和较高的系统稳定性,满足四旋翼无人机的鲁棒及自适应飞行能力要求。     

基于hp自适应伪谱法的组合动力可重复使用运载器轨迹优化

针对传统化学火箭难以重复使用、发射成本高的问题,提出了一种水平起飞/降落的新一代可重复使用运载器飞行方案,并对其动力模式设计和上升段轨迹优化方法等关键技术进行深入研究。设计了一种涡轮\冲压发动机结合火箭\冲压发动机的组合动力模式,建立了发动机推力与高度、马赫数等变量间的耦合模型,根据动力形式将上升段轨迹分为两段并采用全局搜索法确定动力切换的最佳时机。根据分段结果,分别以燃料最省和终端速度最大为指标,利用hp自适应伪谱法对两段进行轨迹优化设计。该算法基于双层策略求解最优控制问题,兼备伪谱法和有限元法的优点,与打靶法、伪谱法和间接法相比,初值更易选取,收敛速度更快。     

基于BDS的导弹脱靶量数据处理方法

研究利用导弹过靶前的测量数据解算脱靶量参数。针对导弹过靶时刻BDS(北斗系统)不能定位和测量数据丢失等问题,采用最优滤波平滑处理技术,建立过靶瞬间弹道外推数学模型,对导弹飞行轨迹外推,获得过靶时的完整弹道参数。为解决靶船上合作目标部位不一致问题,利用导弹射向、弹道偏角、靶船航向信息和靶船上BDS天线相位中心相对于角反射体中心的位置,对合作目标部位进行修正,解算相对于角反射体中心的脱靶量参数。通过建立过靶痕迹方向判别坐标系,利用脱靶量参数,判别导弹过靶痕迹方向性。测试数据处理结果表明该方法精度高,脱靶量精度达到0.5 m。     

Quantum tunneling effect in entanglement dynamics

Quantum tunneling effect in entanglement dynamics between two coupled particles with separable Gaussian initial state is investigated using entangled trajectory molecular dynamics method in terms of the reduced‐density linear entropy. It has been presented through showing distinguish contribution of single trajectory to linear entropy between classical trajectory and entangled trajectory with same initial state. We find that quantum tunneling effect makes single trajectory's contribution remarkably decrease under quantum dynamics compared to classical dynamics. The nonlocality of quantum entanglement is presented, and the energy transfer between two coupled particles through quantum correlations and classical ones is also discussed in the end. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.     

红外高炮弹点目标序列图像自动提取

针对光电经纬仪跟踪测量过程的红外高炮序列图像的弹点目标,进行了相关研究。结合目标弹道轨迹规律,动态预测下一弹点位置,以预测点为中心的小范围图像区域内,使用最大类间差OSTU阈值法分割图像,对分割后的二值化图像进行连通性分析,提取出目标的脱靶量。以分辨率640×512的1000帧红外序列图像为实验数据,能够在2min内自动处理完成,且目标提取准确度99%以上。     

基于分布式组网雷达的弹道目标三维进动特征提取

弹道目标微动特征提取是当前研究的一个热点,但在单基雷达中,由于视角限制,仅能提取目标在雷达视线方向上的微动分量,难以获得目标的真实三维微动参数.本文基于分布式组网雷达,利用组网雷达的多视角特性,提出了有翼弹道目标三维进动特征提取方法.首先基于目标锥顶散射点的微多普勒特征参数实现了目标空间三维锥旋矢量的重构,在此基础上,通过分析锥底边缘散射点的进动特征与微多普勒曲线的关系,提取了目标的进动周期、自旋周期、进动角、锥底半径、自旋轴与锥旋轴的交点位置等特征,并实现了目标长度的估计.仿真实验验证了算法的有效性,并进一步利用仿真实验分析了算法的鲁棒性.     

近炸引信终点弹道多普勒信号仿真平台

目前引信终点弹道回波信号仿真,一般使用各自开发的执行程序,这些方法不通用、计算有误差。为此,论文 建立了基于通用CAD 电磁散射模型和引信终点弹道回波模型的引信终点弹道多普勒信号仿真平台。平台基于CAD 软件 对目标进行建模,具有计算电磁散射特性和引信回波信号的功能,以及可视化输入功能。平台算法主要采用物理光学法、 物理绕射理论、等效边缘电磁流（EEC）法,同时考虑复杂目标的遮挡和局部照射问题。平台可以仿真各类引信、目标 和交会条件的多普勒回波信号。平台的算例结果与实测数据进行了对比,结果非常吻合。算例表明,软件平台可靠有效, 能为近炸引信设计提供依据和途径,具有较好的实用性、通用性。     

彩色图像中射流轨迹提取算法的研究

提出了一种基于RGB三色差的彩色图像中消防水炮射流轨迹的提取算法。首先在已知射流起点情况下向四周进行24个方向的扫描,确定射流的方向为米字形的8个方向之一,然后在此方向上执行双线扫描探测,直到满足某一阈值条件或到达图像的边界。实验结果表明,该算法在复杂背景下能准确完整地提取消防炮射流轨迹,算法的适应性较强。     

基于结构相似度的轨迹聚类算法

针对目前轨迹数据聚类直接以整条轨迹数据作为基本单元,导致聚类效果降低的问题,提出了基于结构相似度的轨迹聚类算法。算法引入轨迹结构的概念,并给出结构相似度计算函数来分析轨迹内外部特征。首先根据转角将轨迹划分成若干轨迹段,然后通过计算轨迹段的结构相似度来判断轨迹的匹配程度,进而完成轨迹聚类。真实数据的实验结果表明:该算法较其他同类算法分析轨迹更全面、效率更高;可以通过不同参数灵活调整特征的敏感度,聚类结果更具有实际意义。     

Stereodynamics in reaction O（1D） ＋ CH4 〉OH ＋ CH3

A theoretical study of the stereodynamics for reaction O(1D) + CH4→OH + CH3 has been carried out using the quasiclassical trajectory method(QCT) on a potential energy surface structured by Gonzalez et al. The integral cross sections(ICSs), differential cross sections(DCSs) and product rotational angular momentum polarization have been calculated. With the collision energy increasing, the ICS decreases. There is no threshold energy, because no barrier is found on the minimum energy path. The DCS results show that the backward and forward scatterings exist at the same time. With the collision energy increasing, the dominant rotation of the product changes from the right-handed direction to the left-handed direction in planes parallel to the scattering plane. In the isotopic effect study, the decrease of the mass factor weakens the polarization degree of the rotational angular momentum vectors of the products.