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系绳卫星控制系统可重构性评价指标
1
作者 徐赫屿 刘成瑞 +2 位作者 张科备 周明霞 梁寒玉 《飞控与探测》 2024年第1期32-36,共5页
针对系绳卫星控制系统,展开系绳卫星控制系统可重构性评价指标的研究。首先建立了由三个子卫星组成的系绳卫星控制系统;然后针对该模型进行可重构性评价,给出可重构性评价指标,该指标不仅描述了系统的重构能力,同时还强化了可重构性评... 针对系绳卫星控制系统,展开系绳卫星控制系统可重构性评价指标的研究。首先建立了由三个子卫星组成的系绳卫星控制系统;然后针对该模型进行可重构性评价,给出可重构性评价指标,该指标不仅描述了系统的重构能力,同时还强化了可重构性评价对重构策略指导的作用,体现了重构设计对可重构性评价方法的依赖性。最后通过数值算例,分析了系绳卫星的可重构性指标,并对故障后的系统重新设计重构控制律使其保持稳定。 展开更多
关键词 系绳卫星 重构控制 自适应控制
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基于序列-图像映射的航天器智能故障诊断方法 被引量：2
2
作者 梁寒玉 刘成瑞 +2 位作者 刘文静 徐赫屿 李文博 《飞控与探测》 2024年第1期62-71,共10页
卫星组网是未来航天的发展大趋势,要保证众星在轨安全可靠稳定运行,要求单星具备高精度的在轨自主故障诊断能力。针对航天器控制系统故障闭环传播和数据维数高的特点,结合某航天器的地面测试数据,首先对高维耦合序列数据进行处理,实现... 卫星组网是未来航天的发展大趋势,要保证众星在轨安全可靠稳定运行,要求单星具备高精度的在轨自主故障诊断能力。针对航天器控制系统故障闭环传播和数据维数高的特点,结合某航天器的地面测试数据,首先对高维耦合序列数据进行处理,实现序列到灰度图像的映射,然后采用卷积神经网络完成高精度同一故障部件的故障诊断。通过将所提方法与K邻近算法、基于主成分分析的K邻近算法等非图像化机器学习算法进行对比验证,说明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 航天器 控制系统 卷积神经网络 故障诊断 高维耦合数据 序列图像映射
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基于扩展故障树的运载火箭故障诊断专家系统 被引量：18
3
作者 刘成瑞 张庆振 任章 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1936-1941,共6页
针对运载火箭故障诊断专家系统中知识获取的瓶颈问题,通过将扩展故障树分析法和基于规则的诊断专家系统有机结合,建立基于扩展故障树的运载火箭故障知识获取及表示方法,实现了从扩展故障树到诊断知识的自动转换和诊断知识的规范化表示,... 针对运载火箭故障诊断专家系统中知识获取的瓶颈问题,通过将扩展故障树分析法和基于规则的诊断专家系统有机结合,建立基于扩展故障树的运载火箭故障知识获取及表示方法,实现了从扩展故障树到诊断知识的自动转换和诊断知识的规范化表示,解决了基于规则的诊断专家系统的知识获取难题。在此基础上,结合扩展故障树给出了运载火箭故障诊断专家系统快速推理策略。该策略基于诊断优先系数,实现了对发生概率大、结构重要度高、危害严重的故障的优先诊断,并通过浅层推理与深层推理相结合,保证了推理过程的精确性和严密性。 展开更多
关键词 运载火箭 故障诊断 扩展故障树 知识获取 诊断优先系数 推理机制
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基于分布式专家系统的运载火箭故障诊断技术 被引量：8
4
作者 刘成瑞 张庆振 任章 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期930-932,953,共4页
针对运载火箭结构庞大,各分系统纵横交错、相互耦合的特点,基于分布式专家系统思想,提出了一种分布式运载火箭故障诊断技术方案.该方案采用产生式知识表达技术,将专家知识通过由测点表、征兆表、规则表和结论表组成的4表结构来表示,具... 针对运载火箭结构庞大,各分系统纵横交错、相互耦合的特点,基于分布式专家系统思想,提出了一种分布式运载火箭故障诊断技术方案.该方案采用产生式知识表达技术,将专家知识通过由测点表、征兆表、规则表和结论表组成的4表结构来表示,具有表述清晰、易于扩展和移植的特点.推理机制采用分布式推理和分级推理相结合的方式.分布式推理将运载火箭的系统级故障与各分系统级故障分别同时进行诊断,可有效提高诊断速度.分级推理将危害级别高的故障优先进行诊断,因此运载火箭一旦有危害程度大的故障发生时,可以及时发现、及时处置,从而使故障对系统的影响降至最低. 展开更多
关键词 诊断 专家系统 运载火箭 产生式规则 知识表达 推理机
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相关系数平稳序列滤波、预测和平滑 被引量：11
5
作者 刘成瑞 傅惠民 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期531-536,共6页
相关系数平稳序列是从非平稳序列中分离出来的一类工程实际中常见且便于研究的随机序列 ,文中首先给出相关系数AR(p)、MA(q)和ARMA(p ,q)序列可直接测得情况下的预测公式 ,然后在测量噪声独立和相关两种情况下分别讨论相关系数平稳序列... 相关系数平稳序列是从非平稳序列中分离出来的一类工程实际中常见且便于研究的随机序列 ,文中首先给出相关系数AR(p)、MA(q)和ARMA(p ,q)序列可直接测得情况下的预测公式 ,然后在测量噪声独立和相关两种情况下分别讨论相关系数平稳序列不可直接测得时的滤波、预测和平滑问题。文中方法能够对均值和方差都随时间变化的相关系数平稳序列或信号进行高精度的分析和处理 ,可广泛应用于通信、自动控制、结构响应分析和故障诊断等领域。 展开更多
关键词 相关系数平稳序列 随机序列 滤波 预测 平滑 信号处理
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相关系数平稳序列的估计与识别 被引量：4
6
作者 刘成瑞 傅惠民 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期577-582,共6页
本文提出了通过观测序列确定不可直接测得的相关系数平稳序列模型参数的方法,详细讨论了相关系数AR(p),MA(q)和ARMA(p,q)序列状态方程的参数估计,为非平稳序列的滤波、预测和平滑提供了依据。文中还给出了观测系统参数的识别方法,与传... 本文提出了通过观测序列确定不可直接测得的相关系数平稳序列模型参数的方法,详细讨论了相关系数AR(p),MA(q)和ARMA(p,q)序列状态方程的参数估计,为非平稳序列的滤波、预测和平滑提供了依据。文中还给出了观测系统参数的识别方法,与传统方法相比,本文方法考虑了测量噪声的均值和方差随时间变化情况,具有更高的识别精度。 展开更多
关键词 相关系数平稳序列 参数估计 极大似然估计 系统辨识 噪声测量 滤波
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相关系数平稳序列自适应算法 被引量：3
7
作者 刘成瑞 傅惠民 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期661-665,共5页
相关系数平稳序列的均值和方差都随时间变化 ,是一类工程中常见的随机序列 ,传统的平稳序列只是它的一个特例。文中在已建立的相关系数平稳序列分析方法的基础上 ,进一步提出相关系数平稳序列自适应算法。该方法属于一种快速算法 ,它通... 相关系数平稳序列的均值和方差都随时间变化 ,是一类工程中常见的随机序列 ,传统的平稳序列只是它的一个特例。文中在已建立的相关系数平稳序列分析方法的基础上 ,进一步提出相关系数平稳序列自适应算法。该方法属于一种快速算法 ,它通过将非线性方程组转化为线性方程组进行求解 ,实现了对相关系数平稳序列数据的实时处理 ,对其模型参数的实时修正 ,并且具有相当高的精度。 展开更多
关键词 相关系数平稳序列 自适应算法 实时处理 信号分析 滤波 预测 随机序列
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基于相关性模型的液浮陀螺可诊断性分析方法 被引量：4
8
作者 刘成瑞 刘文静 +1 位作者 王南华 王大轶 《空间控制技术与应用》 2013年第1期10-14,22,共6页
为了从根本上提高液浮陀螺在轨故障检测与诊断能力,基于相关性模型从设计角度提出了液浮陀螺的可诊断性分析方法.该方法首先建立液浮陀螺各功能模块之间的信息流图,然后结合FMEA建立故障-测点之间的相关矩阵.基于相关性矩阵,建立了故障... 为了从根本上提高液浮陀螺在轨故障检测与诊断能力,基于相关性模型从设计角度提出了液浮陀螺的可诊断性分析方法.该方法首先建立液浮陀螺各功能模块之间的信息流图,然后结合FMEA建立故障-测点之间的相关矩阵.基于相关性矩阵,建立了故障可检测性、可分离性分析方法,实现了对测点的优化设计.本文提出的相关性模型为定性模型,具有易于构建、计算简单的优点,不仅实现了对液浮陀螺可诊断性设计结果的评估,还可为测点优化配置提供设计依据. 展开更多
关键词 相关性模型 可诊断性设计 测点优化 液浮陀螺
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相关系数平稳序列数据融合方法 被引量：2
9
作者 刘成瑞 傅惠民 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期63-66,共4页
相关系数平稳序列是从非平稳序列中分离出来的一类工程实际中常见且便于研究的随机序列 ,传统的平稳序列只是它的一个特例。文中建立了多传感器对同一相关系数平稳序列进行测量时的数据融合方法 ,其中包括相关系数平稳序列的集中式融合... 相关系数平稳序列是从非平稳序列中分离出来的一类工程实际中常见且便于研究的随机序列 ,传统的平稳序列只是它的一个特例。文中建立了多传感器对同一相关系数平稳序列进行测量时的数据融合方法 ,其中包括相关系数平稳序列的集中式融合和分布式融合两种方法。大量模拟实验表明 ,通过多传感器的数据融合 。 展开更多
关键词 相关系数平稳序列 数据融合 滤波 传感器 信号处理
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基于方差随机序列的故障诊断方法 被引量：1
10
作者 刘成瑞 傅惠民 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期190-195,共6页
研究发现,方差随机序列的样本标准差能很好表征设备性能的稳定状况,由此提出一种新的故障诊断方法,该方法首先给出一种新的故障诊断特征量,然后采用Mahalanobis距离建立相应的判别函数,进而能对谱分析、时频分析等传统方法无法诊断而工... 研究发现,方差随机序列的样本标准差能很好表征设备性能的稳定状况,由此提出一种新的故障诊断方法,该方法首先给出一种新的故障诊断特征量,然后采用Mahalanobis距离建立相应的判别函数,进而能对谱分析、时频分析等传统方法无法诊断而工程中又大量存在的一类故障模式进行准确分析和判别。 展开更多
关键词 故障诊断 故障模式 故障特征量 样本标准差 Mahalanobis距离判别函数 设备稳定性
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基于相关系数AR模型的陀螺随机漂移分析方法
11
作者 刘成瑞 徐春 王治华 《空间控制技术与应用》 2011年第4期31-35,共5页
陀螺漂移序列的均值和方差随时间不断变化,不属于传统的相关函数平稳序列,因此采用传统的平稳序列分析方法对其处理必然导致较大的误差.通过对大量陀螺漂移数据分析发现,大多数陀螺漂移序列的相关系数并不随时间的平移而变化,是时间间... 陀螺漂移序列的均值和方差随时间不断变化,不属于传统的相关函数平稳序列,因此采用传统的平稳序列分析方法对其处理必然导致较大的误差.通过对大量陀螺漂移数据分析发现,大多数陀螺漂移序列的相关系数并不随时间的平移而变化,是时间间隔的单变量函数,因此,它们属于相关系数平稳序列.在此基础上,建立了基于相关系数AR模型的陀螺漂移分析方法.该方法首先对陀螺漂移数据是否属于相关系数平稳序列进行判别,然后采用相关系数AR模型建模并给出模型参数的估计方法,最后可根据得到的相关系数AR模型对陀螺漂移进行估计和补偿.由于相关系数平稳序列能够对陀螺漂移序列的本质特征进行描述,因此较传统方法具有更高的建模精度和补偿精度. 展开更多
关键词 陀螺漂移 相关系数平稳序列 相关系数AR模型 建模
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豫北地区儿童肘部骨折的流行病学研究
12
作者 明新武 明新月 +6 位作者 王浩 高卫源 申守仁 李福信 刘成瑞 常彩虹 明立功 《实用手外科杂志》 2024年第1期94-96,共3页
目的分析当地大宗儿童肘部骨折的病例,总结其流行病学特点,为防治儿童肘部骨折提供参考依据。方法收集2012-2021年河南省日月医疗集团(在豫北地区多家医院分院)收治的年龄≤16岁的儿童肘部骨折病例,分析纳入病例的临床资料。结果共纳入... 目的分析当地大宗儿童肘部骨折的病例,总结其流行病学特点,为防治儿童肘部骨折提供参考依据。方法收集2012-2021年河南省日月医疗集团(在豫北地区多家医院分院)收治的年龄≤16岁的儿童肘部骨折病例,分析纳入病例的临床资料。结果共纳入儿童肘部骨折病例2994例(3180处),男女比例为2.74:1。肱骨髁上骨折的发病率最高,占肘部骨折的51.4%,发病高峰为6岁,平均发病年龄为6.7岁;其次为肱骨外髁骨折(19.9%)和孟氏骨折(9.9%)。多发骨折186处,占所有骨折的6.21%,其中最常见的为桡骨颈骨折合并尺骨鹰嘴骨折,占多发骨折的17.74%,其次为肱骨外髁骨折合并尺骨鹰嘴骨折及肱骨髁上骨折合并桡骨干骨折(各占8.06%)。结论儿童肘部骨折的发病高峰年龄为6岁,男孩多见,夏季高发,肱骨髁上骨折的发病率最高,夏季应提醒儿童特别是男孩注意防止意外伤害,以减少儿童肘部骨折的发生。 展开更多
关键词 骨折 肘部 儿童 流行病学
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控制系统可诊断性的内涵与研究综述 被引量：21
13
作者 王大轶 符方舟 +4 位作者 刘成瑞 李文博 刘文静 何英姿 邢琰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1537-1553,共17页
作为表征控制系统故障诊断能力的属性,故障可诊断性揭示了故障诊断深层次的内涵.将可诊断性分析纳入控制系统与诊断方案的设计环节,可以从根本上提高系统对故障的诊断能力,为研究故障诊断提供新的思路.本文分别从可诊断性的内涵、研究... 作为表征控制系统故障诊断能力的属性,故障可诊断性揭示了故障诊断深层次的内涵.将可诊断性分析纳入控制系统与诊断方案的设计环节,可以从根本上提高系统对故障的诊断能力,为研究故障诊断提供新的思路.本文分别从可诊断性的内涵、研究现状以及潜在发展趋势三个角度系统地对可诊断性进行分析.首先,从定义、影响因素、与已有概念的关系以及应用四个方面剖析了控制系统可诊断性的内涵和研究意义.其次,分别从可诊断性评价与设计两个方面对可诊断性的研究现状进行分析.最后,通过对可诊断性已有成果进行总结归纳,探讨了可诊断性研究存在的不足以及未来发展的趋势. 展开更多
关键词 控制系统 可诊断性 可诊断性评价 可诊断性设计 诊断难度
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航天器控制系统的自主诊断重构技术 被引量：15
14
作者 王大轶 屠园园 +4 位作者 符方舟 李文博 刘成瑞 刘文静 徐赫屿 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1966-1978,共13页
自主诊断重构是确保航天器控制系统安全可靠自主运行的关键技术之一.本文针对航天器资源严重受限的客观情况,改变传统一味追求华丽算法与豪华配置的设计理念,从航天器的自身特性出发,深入挖掘诊断重构问题的本质,提出基于可诊断性与可... 自主诊断重构是确保航天器控制系统安全可靠自主运行的关键技术之一.本文针对航天器资源严重受限的客观情况,改变传统一味追求华丽算法与豪华配置的设计理念,从航天器的自身特性出发,深入挖掘诊断重构问题的本质,提出基于可诊断性与可重构性评价设计的研究思路.文章首先介绍了航天器自主诊断重构技术的发展现状,分析了当前技术的不足之处并探究了其深层原因;然后,提出了通过可诊断性与可重构性评价设计从根本上提高系统自主诊断重构能力的全新思路,梳理了其研究内容与研究概况;最后,对航天器控制系统自主诊断重构技术的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 航天器控制 自主故障诊断 自主重构 可诊断性 可重构性
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航天器控制系统可重构性的内涵与研究综述 被引量：13
15
作者 王大轶 屠园园 +2 位作者 刘成瑞 何英姿 李文博 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1687-1702,共16页
可重构性设计是提高航天器在轨运行质量的有效途径,可以从系统层面克服航天器控制系统固有可靠性不足、星上资源受限以及在轨故障不可维修等缺陷,目前已引起控制理论和航天器控制工程等领域的高度重视与广泛关注.本文首先结合航天器控... 可重构性设计是提高航天器在轨运行质量的有效途径,可以从系统层面克服航天器控制系统固有可靠性不足、星上资源受限以及在轨故障不可维修等缺陷,目前已引起控制理论和航天器控制工程等领域的高度重视与广泛关注.本文首先结合航天器控制系统的固有特点,具体介绍可重构性的研究意义与概念内涵.然后从评价与设计两方面,详细梳理航天器控制系统可重构性的研究内容与研究现状.最后对目前可重构性研究领域中存在的一些问题以及未来可能的发展方向进行深入探讨. 展开更多
关键词 航天器 控制系统 可重构性 可重构性评价 可重构性设计 资源约束 时间特性
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动态系统实际故障可诊断性的量化评价研究 被引量：23
16
作者 李文博 王大轶 刘成瑞 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期497-507,共11页
提出了一种新颖的动态系统实际故障可诊断性量化评价方法.该方法无需设计任何诊断算法,仅通过解析模型即可给出动态系统故障检测和隔离的难易程度,从而为实现在系统设计阶段提高故障诊断能力的工程目标提供理论指导和参考依据.首先,通... 提出了一种新颖的动态系统实际故障可诊断性量化评价方法.该方法无需设计任何诊断算法,仅通过解析模型即可给出动态系统故障检测和隔离的难易程度,从而为实现在系统设计阶段提高故障诊断能力的工程目标提供理论指导和参考依据.首先,通过标准化模型和等价空间变换,将状态空间描述的随机动态系统实际故障可诊断性评价问题转化为概率统计中多元分布相似度判别的数学问题;然后,根据严格的数学证明,指出距离相似度判别准则在进行可诊断性量化评价中存在的不足.进而,为弥补该不足,利用故障矢量的分布概率以及不同故障矢量之间的余弦相似度,设计基于方向相似度的可诊断性量化评价新方法;最后,通过数学仿真验证该方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 动态系统 实际故障可诊断性 量化评价 距离相似度 K-L散度 方向相似度
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深空探测器的自主运行技术研究 被引量：12
17
作者 王大轶 孟林智 +3 位作者 叶培建 何熊文 黄翔宇 刘成瑞 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2018年第6期1-10,共10页
综述了深空探测器自主运行技术发展的现状,分析了实现深空探测器自主运行的关键技术,主要包括自主任务规划技术、自主导航技术、自主故障诊断与重构技术,以及支撑实现上述功能的航天器智能信息技术。然后,重点介绍了这四方面技术的发展... 综述了深空探测器自主运行技术发展的现状,分析了实现深空探测器自主运行的关键技术,主要包括自主任务规划技术、自主导航技术、自主故障诊断与重构技术,以及支撑实现上述功能的航天器智能信息技术。然后,重点介绍了这四方面技术的发展现状及面临的主要技术问题。最后,结合深空探测后续任务实施和技术发展需求,提出了未来深空探测器自主运行技术发展的几点建议。 展开更多
关键词 深空探测器 自主运行 任务规划 导航 故障诊断与重构
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定量与定性相结合的动量轮故障可诊断性评价 被引量：15
18
作者 刘文静 刘成瑞 +1 位作者 王南华 王大轶 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期54-63,共10页
为了提高动量轮的故障诊断性能,采用定量与定性相结合的方法对故障可诊断性评价方法开展研究。在分析动量轮和控制器模型的基础上,建立定量的动量轮闭环系统模型;分析动量轮的各种故障模式,将其分为测量类、驱动类和控制器类故障,并在... 为了提高动量轮的故障诊断性能,采用定量与定性相结合的方法对故障可诊断性评价方法开展研究。在分析动量轮和控制器模型的基础上,建立定量的动量轮闭环系统模型;分析动量轮的各种故障模式,将其分为测量类、驱动类和控制器类故障,并在动量轮系统模型中进行表示;依据故障到输出的传递函数是否等于0以及不同故障到输出的传递函数是否相同的思路,研究各类故障的可检测性和可分离性判断条件,对动量轮的各故障模式进行评价,给出相应的评价结果对于不可分离的故障集合,研究基于定性模型的故障可诊断性评价方法,即根据动量轮各功能模块之间的关系,结合动量轮的故障模式影响分析结果,建立故障与征兆之间的关联矩阵,通过分析各故障对应的数据,进一步给出动量轮故障可诊断性的评价结果。最后,提出故障可诊断性相关的定量指标,根据动量轮故障可诊断性评价结果,给出各故障以及动量轮的可检测度和可分离度等,为后续故障可诊断性设计提供依据。 展开更多
关键词 动量轮故障可诊断性评价 故障可检测性 故障可分离性 卫星
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非合作航天器自主相对导航研究综述 被引量：19
19
作者 王大轶 胡启阳 +1 位作者 胡海东 刘成瑞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1392-1404,共13页
非合作航天器自主相对导航作为与非合作航天器实现空间交会对接过程中的关键技术,是在轨服务技术的重点发展方向之一,其研究具有重要的理论价值与工程意义.针对在轨服务任务对于自主相对精确导航的需求,本文对发展非合作航天器自主相对... 非合作航天器自主相对导航作为与非合作航天器实现空间交会对接过程中的关键技术,是在轨服务技术的重点发展方向之一,其研究具有重要的理论价值与工程意义.针对在轨服务任务对于自主相对精确导航的需求,本文对发展非合作航天器自主相对导航技术的必要性进行了阐述.首先总结了非合作航天器自主相对导航技术的内涵与研究现状;随后分析梳理了非合作航天器自主相对导航过程涉及到的光学敏感器、位姿测量、导航滤波器以及地面实验等关键技术.最后根据研究现状和关键技术的分析指出了非合作航天器自主相对导航目前存在的主要问题并给出后续发展的建议. 展开更多
关键词 非合作航天器 自主相对导航 在轨服务
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时间序列均值和方差函数的确定方法 被引量：20
20
作者 傅惠民 刘成瑞 马小兵 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期164-169,共6页
发现并提出一个重要定理 :时间序列的方差与该序列的差分绝对值序列的趋势项具有相同的函数形式。在此基础上 ,建立一种确定该差分绝对值序列趋势项的方法 ,该方法首先采用样本周期图和多点平均对趋势项中的周期项和非周期项进行分离 ,... 发现并提出一个重要定理 :时间序列的方差与该序列的差分绝对值序列的趋势项具有相同的函数形式。在此基础上 ,建立一种确定该差分绝对值序列趋势项的方法 ,该方法首先采用样本周期图和多点平均对趋势项中的周期项和非周期项进行分离 ,分别求得其函数表达式 ,然后再综合得到整个趋势项函数 ,进而求得原时间序列的方差函数形式 ,其中待定参数可根据相关系数平稳序列理论求得。该方法也可用于确定时间序列的均值函数 (趋势项 ) 展开更多
关键词 时间序列 均值函数 方差函数 相关系数平稳序列 样本周期图
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