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期刊信息/Journal information
宇航学报
宇航学报

马兴瑞

月刊

1000-1328

yhxb@vip.163.com

010-68767751

100048

北京838信箱

宇航学报/Journal Journal of AstronauticsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国航天科技领域的最高级综合类学术期刊，创刊于1980年，由中国宇航学会主办。主要刊登飞行理论、航天器系统、导弹系统、空气动力学、测量与信息传输、制导与控制、飞行器能源、遥测遥感、飞行器设计与制造、惯性技术、推进技术、计算机应用、材料与工艺、结构强度、航天医学工程、计量与测试、质量与可靠性等专业的稿件。包括：在理论上、实践上或两者结合上有创新的学术论文；科研中取得的最新成果、前瞻性研究成果及反映当前先进科技水平的技术报告；对某学科的科研发展所作的高学术水平综述、评述等。读者对象主要是科学研究人员、工程技术人员、科技管理干部和高等院校师生。
正式出版
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    高超声速滑翔飞行器多模型鲁棒跟踪方法

    王瑞鹏王小刚张豪杰
    155-166页
    查看更多>>摘要：针对高超声速滑翔飞行器(HGV)具有机动能力强、机动样式多变、机动时机不确定等特点,提出了一种基于有向图变结构多模型的鲁棒跟踪(CHF-DSVSMM)方法.考虑到高超声速滑翔飞行器的跳跃滑翔运动特性,建立了包括自适应非零均值衰减震荡(ANMDO)模型、"当前"统计模型(CSM)等机动模型的模型集.针对固定结构多模型算法存在模型相互竞争、运算时间长的缺点,设计了基于有向图结构的切换准则自适应地改变模型集构成,提高模型匹配性.对于地基雷达探测中存在闪烁噪声的问题,采用容积Huber-based滤波方法进行状态估计.仿真结果表明,所提算法与现有方法相比具有更高的跟踪精度,并对闪烁噪声具有良好的鲁棒性.

    高超声速目标变结构多模型有向图切换Huber滤波

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    面向高超声速滑翔目标的多模型多意图融合轨迹预测

    李佳丽郭杰唐胜景
    167-180页
    查看更多>>摘要：针对高超声速滑翔目标速度快、机动强导致轨迹预测精度低且窗口有限的问题,提出了一种多模型多意图融合轨迹预测方法.首先从目标的控制规律出发,构建了纵向、侧向解耦的时变预测模型集,以升力参数、阻力参数与倾侧角幅值为特征参数,通过最小二乘法与高斯假设设计纵向模型;以倾侧角符号为特征参数,针对攻击意图、规避禁飞区以及C/S型机动等典型动作设计侧向模型.然后考虑意图距离、航向角与规避禁飞区等因素设计意图代价函数,基于贝叶斯理论推导预测模型与意图的后验概率递推公式,通过多机动模式、多意图的双层次融合提高轨迹预测准确性与鲁棒性.仿真结果表明,该方法能够应对高超声速滑翔目标的复杂机动,有效提高了长时轨迹预测精度.

    高超声速滑翔飞行器轨迹预测机动模式推断意图推断贝叶斯理论

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    采用利希滕贝格图的高超声速飞行器轨迹优化

    张笑妍程昊宇韩博闫杰...
    181-191页
    查看更多>>摘要：针对复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化问题,提出一种混合算法进行求解,以解决现有轨迹优化方法对初值的强依赖性以及易陷入局部最优等问题.将高超声速飞行器再入轨迹优化建模成一个非线性规划问题,并设计双层优化结构进行求解.上层中,提出一种基于利希滕贝格图的自适应分段利希滕贝格算法(Adaptive piecewise Lichtenberg algorithm,APLA),为高斯伪谱法提供良好的初值.APLA通过引入拉丁超立方体抽样提升算法初始触发点的效能,引入全局至局部搜索分段策略及自适应因子提高算法收敛速度和收敛精度,改善算法易陷入局部最优等情况.下层中,高斯伪谱法在最优解附近具有较好的收敛速度和较高收敛精度,因此使用高斯伪谱法以加快搜索过程,提升解的全局最优性.综上,提出再入轨迹优化混合算法(APLA_GPM),实现对高超声速飞行器再入轨迹优化问题快速、准确求解.仿真结果表明,APLA_GPM在高超声速飞行器再入轨迹优化方面具有更快的收敛速度、更高的精度以及更强的鲁棒性.

    高超声速飞行器再入轨迹优化利希滕贝格算法高斯伪谱法

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    面向动态禁飞区的自适应触角探测机动制导方法

    杨浩东王剑颖吴志刚刘佳琪...
    192-202页
    查看更多>>摘要：针对高超声速飞行器动态禁飞区规避制导问题,提出一种基于模糊理论的自适应触角探测制导方法.首先,面对由于雷达探测产生的禁飞区域变化问题,进行动态禁飞区建模及耦合性分析;然后针对动态禁飞区规避制导问题,构建基于触角探测的动态禁飞区机动制导框架,同时设计安全度准则探测信息,结合模糊理论提出面向动态禁飞区的自适应触角探测制导策略;最后,对本文所提出的方法进行数学仿真验证,结果表明自适应触角探测制导方法能够有效解决动态禁飞区耦合下的规避制导问题,并且通过与固定触角方法进行对比测试,表明本文方法在提高规避效果、节省飞行能量等方面均有良好表现.

    高超声速飞行器机动制导动态禁飞区触角探测模糊控制

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    测量噪声下的高超声速飞行器组合观测鲁棒控制

    张睿李世华魏振岩许斌...
    203-211页
    查看更多>>摘要：针对高超声速飞行器大包络飞行时,风场等外部干扰和测量噪声导致控制系统性能变差甚至失稳的问题,提出了一种基于状态观测的高超声速飞行器鲁棒控制策略.考虑噪声和外部干扰影响下系统状态受扰的问题,设计了扩张状态观测器(ESO)和自适应Kalman滤波器(AKF)的特殊组合,在统计特性未知的噪声和外部干扰影响下准确估计系统状态.其中,自适应Kalman滤波器用于滤除噪声,为扩张状态观测器提供不受噪声影响的状态估计,扩张状态观测器连续为自适应Kalman滤波器提供外部干扰估计.基于系统状态估计设计线性高斯二次型控制器,实现高超声速飞行器精确轨迹跟踪.最后,通过仿真验证了该方法在测量噪声及风干扰影响下的鲁棒跟踪能力.

    高超声速飞行器扩张状态观测器自适应Kalman滤波器鲁棒控制测量噪声

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    小天体柔性着陆任务规划的动态时间约束推理方法

    王棒徐瑞李朝玉朱圣英...
    212-221页
    查看更多>>摘要：针对小天体柔性着陆任务规划中的复杂耦合时间约束一致性推理效率问题,建立任务规划时间约束网络,通过划分时间约束类型,设计约束动态添加策略,提出动态弧一致时间约束推理方法,限制新添加约束的传播范围,局部求解时间网络一致性,实现规划过程中时间约束网络一致性的高效维护.最后,构建小天体着陆规划场景,生成着陆任务规划活动及时间约束.仿真结果表明,与现有时间约束推理方法相比,所提出方法提高了时间约束推理效率,进而可为小天体柔性着陆任务规划提供支撑.

    小天体探测柔性着陆器着陆任务规划动态弧一致时间约束推理

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    平板式"快集快响"微小卫星布局优化设计方法

    张浩周军刘光辉程承...
    222-230页
    查看更多>>摘要：针对平板式"快集快响"微小卫星转动惯量大的问题,提出一种基于级联遗传算法的"快集快响"微小卫星布局优化设计方法.该方法采用"迁移+交换+调整"3种操作规划部组件在卫星上的布局与安装位置,以降低卫星的转动惯量.其中,"迁移"操作用于完成部组件与功能板块的最优匹配,实现功能板块间的质量均衡;"交换"操作用于完成同一功能板块内部组件的最优布局;"调整"操作通过在小范围内微调部组件的位置,进一步扩大最优解的搜索范围,使卫星获得最优的转动惯量与布局方案.通过在仿真算例中与其他2种优化方法进行对比,所提方法的性能优势得到验证;并通过工程实例展示了所提优化方法的有效性.

    微小卫星快集快响卫星布局优化级联遗传算法转动惯量

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    一种小型火工机构的输出计算及其验证

    杜永刚王雪松刘轶鑫康昌玺...
    231-239页
    查看更多>>摘要：针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构.利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果.测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了128.5°.在逆风和顺风负载下,该火工机构的工作时间均小于200 ms,其最大角速度不大于3 000(°)/s,试验数据证实该火工机构具备缓冲作用,理论计算结果和试验数据基本一致.研究成果可作为薄型折叠翼的一种设计方法,为薄型折叠翼的工程应用奠定技术基础.

    火工机构折叠翼小型化理论模型验证

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    弹性飞行器飞行动力学建模与刚柔耦合阶次分析

    安阳王天舒
    240-249页
    查看更多>>摘要：基于虚功率原理与混合坐标法,建立了弹性飞行器的飞行动力学模型.发现了附加在弹性结构上的部件会对飞行器姿轨运动与结构振动产生影响,从而给出了耦合系数与模态质量的修正项.定义了描述弹性变形项保留程度的刚柔耦合阶次,并以由弹性本体和刚体舵面组成的刚柔耦合多体系统为例,通过对比不同刚柔耦合阶次下动力学模型的时域响应与保守系统的动量计算结果,分析了动力学模型及动量公式中弹性变形项的保留阶次对动力学响应及动量计算精度的影响.揭示了传统模型忽略弹性变形高阶项可能导致的误差水平,为弹性飞行器动力学模型的简化与验证提供了参考.

    弹性飞行器耦合动力学刚柔耦合阶次虚功率原理混合坐标法

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    大质量比滚控式变质心飞行器动力学特性分析

    孙佳慧胡玉东高长生荆武兴...
    250-261页
    查看更多>>摘要：针对大质量比滚控式变质心再入飞行器结构参数设计问题,建立了包含活动体偏转运动的完整飞行器姿态伺服动力学模型,进而对活动体参数设计对姿态动力学耦合特性的影响展开分析研究.首先根据Routh准则给出了飞行器的纵向静稳定区域,并讨论了配平攻角与活动体配置参数间的关系.对飞行器系统的动力学耦合分析结果表明,活动体偏转在控制滚转姿态的同时会对偏航姿态产生影响,进而造成控制精度的下降,甚至导致不稳定的飞行状态.为了在飞行器结构参数的优化设计中提高飞行器的控制性能、最小化飞行器滚转机动对偏航通道的影响,采用多尺度法对活动体偏转与飞行器偏航姿态运动构成的耦合非线性动力学系统在不同构型参数下的稳态解析解进行幅频响应特性分析,并给出考虑滚转偏航耦合约束下的大质量比滚控式变质心飞行器构型设计方案.

    变质心飞行器动力学耦合非线性振动结构参数设计

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