北华大学文献检索报告

文献检索报告项目名称：导航制导与控制负责人：张男班级：自动化13-2班学号：201316030230完成日期：2014年4月20日项目名称中文：导航制导与控制项目名称英文：Navigationguidanceandcontrol一、检索项目的科学技术研究要点（选题5分）（包括选题的背景情况、目前研究的现状、技术关键点、项目要达到的目标等）导航、制导与控制学科一直突出为国防、航天服务的特色，注重理论与工程实际的结合，重视高素质人才的培养，建立起一支梯队结构合理、学术方向稳定、能打“硬仗”的科研队伍。半个世纪里，导航、制导与控制学科先后开辟出飞行器控制、导航技术、惯导测试设备及测试方法、制导与系统仿真等四大研究方向，在制导控制系统半实物仿真、复杂系统分布式仿真、大功率低干扰电驱动、惯导测试设备一体化设计、姿态控制、惯导平台小型化数字化等技术研究上取得突出成绩，为国防和国民经济建设作出了贡献。导航、制导与控制学科是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术等学科为基础的综合性应用技术学科，主要通过导航、制导、控制及仿真，研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的运动姿态、运动轨迹，是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一，主要培养从事导航、制导与控制系统的研究、开发、设计等方面的高级专门人才。导航、制导与控制学科主要研究方向：空间飞行器制导与控制、弹道飞行器制导与控制、制导与系统仿真、探测制导与控制技术、航天用多传感器信息融合技术、军工系统测控技术。二、文献检索范围及检索策略（20分）（一）中文数据库中文检索词（3-5个）：分别写出检索用的中文数据库名称、检索式及命中结果：1、万方数据库：中国数字化期刊群检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：97条结果1.带有攻击角度和攻击时间控制的三维制导2.无人攻击机垂直命中目标的末制导律研究3.弹道导弹IMU斜装余度配置设计的系统性能分析中国学位论文全文数据库检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：3004条结果1.新型火星EDL导航、制导与控制技术研究2.小型无人机导航与制导关键技术研究3.航天器自主交会制导与控制方法研究中国学术会议论文数据库检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：202条结果1.当前航天器制导、导航和控制的几个问题2.月球软着陆制导、导航与控制技术研究3.航天器制导、导航与控制技术发展展望2、CNKI中国期刊全文数据库中国期刊全文数据库检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：10条结果1.载人飞船再入的制导、导航和控制2.空间操作控制技术研究现状及发展趋势3.四元数在航天飞机制导、导航和控制系统中的应用中国优秀硕士学位全文数据库检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：0条3、维普中文科技期刊数据库检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：152条结果1.神舟飞船交会对接自动控制系统设计2.控制系统为“嫦娥”导航3.基于凯恩方法的硬式空中加油多体动力学分析4、对三个中文数据库的检索结果进行比较分析（对检索到的课题相关文献数量、准确程度、文献相关度、检索的速度、检索的方便性、检索技术可实现性等方面进行分析）通过对检索到的课题相关文献数量、准确程度、文献相关度、检索的速度、检索的方便性、检索技术可实现性等方面的分析可知万方数据库的数量更多，功能更强，效果更好。（二）英文数据库英文检索词（2-5个）：分别写出检索用的英文数据库名称、检索式及命中结果：1、北华大学外文期刊网检索式：篇名=navigationAND篇名=guidanceAND篇名=control检中条数：88条结果1.Guidancenavigationandcontrol2.Guidancenavigationandcontrol3.Guidancenavigationandcontrol2、国道数据检索式：navigationANDguidanceANDcontrol检中条数：295条结果1.AgriculturalRoboticsUsingAbsolutePositionSensorsonaZeroTurningRadiusPlatform2.EvaluationofDGPSRowGuidanceSystems,AnalyzingOperatorFeedbackMethodsBasedonAccuracyandOperatorInsights3.TheGrowthConeCytoskeletoninAxonOutgrowthandGuidance3、对以上几个数据库的检索结果进行比较分析（对检索到的课题相关文献数量、准确程度、文献相关度、检索的速度、检索的方便性、检索技术可实现性等方面进行分析）北华大学外文期刊网检索准确程度更高，国道数据检索到的相关文献数量更大，检索速度差异不大（三）利用读秀搜索检索，写出检索式及命中结果：1、中文文献（包括期刊论文、相关图书信息）期刊检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：19条结果1.小型空天飞行器制导导航与控制系统方案2.空间操作控制技术研究现状及发展趋势3.高动态无人飞行器再入段GNC系统关键技术研究论文检索式：关键词=导航AND关键词=制导AND关键词=控制检中条数：1条结果1.月球软着陆探测器GNC系统方案设想图书检索式：书名=导航AND书名=制导AND书名=控制检中条数：2条结果1.《航天器制导、导航与控制》2.《国际导航制导控制学术会议论文集》（四）INTERNET网上信息资源检索，使用的网上检索工具（如Baidu、Google等）Baidu检索式：导航AND制导AND控制结果1.导航、制导与控制_百度百科2.导航、制导与控制_百度文库3.导航、制导与控制专业介绍_导航、制导与控制就业方向_导航、制导...三、检索结果(5分)中文期刊论文文献题录（题目/作者//刊名.-年,卷（期）.-起止页码）（1篇）带有攻击角度和攻击时间控制的三维制导/张友安，马培蓓//航空学报.-2008，29（4）：1020-1026四、写出文献综述（即将检索到文献进行分析，写出文献综述）（至少要2000字）最后列出参考文献。（作者.题名【J】.刊名，年，卷(期)：起止页码）（15分）空间拦截是当前军事航天空间攻防技术一个极其重要的研究任务。空间攻防包括空间防御与空间攻击．而空问拦截是其重要手段之一。美国成功发射的深度撞击(又译“大冲撞”)探测器。经过172天的飞行．飞行距离达4．3亿公里．最后370千克的撞击器以10．2千米，秒的相对速度撞击了坦普尔1彗星．撞击彗核相对瞄准中心的脱靶量不超过100米．撞击效果相当于4．8吨TNT炸药所释放的能量。这完全与当前空间攻防反卫星技术和空间拦截技术相类似。国外有关专家形容这次撞击彗星是发射一颗子弹在精确时间、准确地点击中另一颗子弹。更有人认为这是一次空间拦截实战演习和空间战彩排。我们这里暂不去讨论这次撞击彗星对人类的伟大科学意义和深远影响。我们感兴趣的是这次深度撞击有什么值得关注的技术可以用于空间攻防和空间拦截。航天运载系统的完全可重复使用一直是航天界追求的目标。近30多年来的研究表明，两级入轨完全可重复使用运载器是近期内能够满足第二代可重复使用运载系统技术成熟度和经济性要求的唯一可行方案。在多种两级入轨运载系统概念研究中，可重复使用助推器（RBV）的研发备受关注。本文以火箭动力返回工作模式下的RBV为背景，对其返回飞行过程中导航、制导和控制系统方案及相关关键技术展开深入的理论研究。主要研究内容包括：综合分析了当前研究和论证较多的无动力返回、航空动力返回、火箭动力返回和混合动力返回四种典型回收飞行方案及典型的返回机动模式，确定火箭动力返回工作模式的RBV作为本文的研究重点，并详细给出了典型的飞行时序。在此基础上建立了完整的RBV返回飞行模型，该模型有效地避免了姿态机动中的奇异问题，并设计了参考飞行轨迹。针对RBV的动态导航需求，提出了由惯性/卫星/大气数据系统/多普勒测速雷达/雷达高度计/激光测距仪构成的RBV组合导航系统方案，并建立了导航系统模型。提出了STUKF滤波算法并用于局部滤波估计。通过对比分析多种典型的故障检测和改进的信息融合方法，确定出比较适合RBV应用的处理方法。在此基础上，为满足动态导航需求，基于DBNs的动态信息融合理论对联邦滤波框架下信息融合方法进行改进，提出了有效的RBV导航系统主动-动态信息融合方法。针对RBV低能返回飞行中特殊的制导需求，在对比分析典型比例反馈制导方法的基础上，设计了综合考虑纵/横向耦合的改进型比例反馈制导方法。在此基础上，为进一步改善制导方法的设计效率并提高制导性能，提出了基于微分平滑和动态逆轨迹跟踪技术的微分平滑制导，该方法可通用于再入和着陆阶段，仿真结果表明该制导方法具有更高的设计效率和更好的制导性能。针对RBV大空域、强非线性、强耦合的控制系统特性和自主返回飞行控制需求，采用RCS/气动舵进行复合控制。建立了完整的RBV飞行控制系统模型，考虑到RBV返回飞行空域跨度大、环境干扰因素多等特点，基于总体气动数据分析了气动舵可以单独启用的飞行区间，提出了基于链式递增的RCS/气动舵控制分配方案和基于多模态瞬变抑制的平滑切换方法。在此基础上，分别采用动态逆和增益调度两种方法设计了飞行控制系统，基于给定总体参数的仿真对比表明，这两种方法中动态逆是更适合用于RBV返回飞行的控制系统设计方法。基于模块化处理的思想设计了GNC联调验证系统，通过参数摄动及干扰影响下的RBV返回飞行仿真，验证了本文设计的导航、制导和控制系统方案与算法的有效性。通过与航天飞机轨道器返回飞行中执行机构配置情况的对比，进一步验证了本文GNC系统方案的合理性与可行性。MEMS(micro—electro—mechanicalsystem)起源于1969年由Westinghouse设计的共振门场效应晶体管，1980年已经生产了基于MEMS的压力传感器和磁盘驱动头。在美国军方的大力支持下：MEMS技术在不断进步，产品的种类和应用范围也在不断扩大。目前已在航天飞机(哥伦比亚号，1999年)、卫星(2000年)、导弹和制导弹药(2002年)上试验成功。除了军用外，MEMS技术还应用到了医药卫生方面‘1。J。除了美国，日本、法国、德国、加拿大、韩国和瑞士也在这一领域开展了一系列的研究计划，我国也在该领域展开了技术跟踪l4“J。硅微技术是集机械技术、微电子技术、测量技术和信号处理技术于一体的高技术，其产品已有敏感器和执行机构两大主要系列。姿态敏感器包括陀螺、加速度计、太阳敏感器、地球敏感器、恒星敏感器和磁强计，另外还有温度敏感器和压力敏感器。基于MEMS的执行机构主要是卫星上的微型推力元件。由于体积、质量和功耗的限制，传统的导航、制导和控制(GNC)技术不能满足空间计划的要求，这就给MEMS技术带来了极大的挑战和巨大的市场。MEMS产品的优势在于低成本、低功耗、小尺寸和大批量生产。随着技术的进步，它已朝着高精度的方向发展了。笔者主要介绍国外近几年硅微陀螺和硅微加速度计的进步及其在航空飞行器和航天飞行器上的应用，最后指出有关硅微技术的几个正在突破的关键技术。三维空间导引动力学与运动学模型的基础E，假设目标静止，而导弹本身以恒速运动，根据实际的攻击角度与设定的攻击角度误差，分析和设计了期望的视线(LOS)角运动学，基于李雅普诺夫稳定性理论设计了带有攻击角度控制的三维导弹导引律。为了对攻击时间进行预测与控制。假设导弹本身以恒速或者匀加／减速运动，先将导弹导引到预定的攻击角度上，根据待飞直线距离对待飞时间进行估算，再根据预测时间误差，确定导弹按照特定的圆弧轨迹机动飞行的指令和机动飞行的时间，通过机动飞行来对时间误差进行补偿，最后。再利用所设计的导引律攻击目标。给出了仿真结果。针对民航飞机的飞控系统高可靠