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2012哈工大航天学院博士生学术论坛

召开年：2012
召开地：哈尔滨
出版时间： 2012-06

主办单位：哈尔滨工业大学

会议文集：2012哈工大航天学院博士生学术论坛论文集

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1.仿真实验数据一体化分析工具研究
- 焦松;李伟;马萍;杨明
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了实现仿真实验数据导入、数据分析以及分析结果报告生成的一体化操作，进而提高仿真实验数据分析工作效率，给出了仿真实验数据一体化分析工具的总体框架，对仿真实验数据库、样本数据提取机制、专家知识库以及过程管理信息库进行设计，并开发了仿真实验数据一体化分析工具。该工具在多个仿真实验中应用，很大程度上提高了数据分析工作效率。
2.武器系统效能评估模型与方法研究现状
- 石慧姝;伞冶
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：针对武器系统效能评估的评估模型和评估方法进行综述，主要介绍了ADC评估模型以及几种常用的效能评估方法如专家调查法、试验统计法、SEA法等，并对其优缺点进行了分析。此外，对近年来较为成熟的智能评估方法进行了综述。
3.卫星姿态系统基于LMI的完整性容错控制
- 李隆;史小平
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文研究了一种线性不确定系统的容错控制问题。针对卫星姿态系统中的执行机构完全失效故障，采用4个反作用飞轮结构进行姿态控制，运用线性矩阵不等式（LMI）方法，提出一种针对执行机构完全失效具有完整性的状态反馈容错控制设计方法，该方法具有H∞特性，且二次性能指标有上界，并在此基础上进一步进行了控制律优化。在卫星姿态系统上对此方法进行了数字仿真，仿真结果验证了本文所设计方法的有效性。
4.气动砰击异面辅助变轨轨迹优化问题研究
- 史晓宁;郭继峰;崔乃刚
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：随着空间技术的发展，空间任务表现出复杂化、融合性强、任务持续时间长等特点，因此在设计空间机动飞行器转移轨道时需要以增加轨道机动能力以及节省燃料增加有效载荷为目的。本文针对LEO-LEO轨道转移任务对航天器气动砰击异面辅助变轨的轨迹优化问题进行了研究，在优化求解过程中将大气层内的无动力下降段轨迹与后面三段轨迹分开考虑，从而转化为一个二层优化问题。同时给出了气动砰击异面辅助变轨的燃料消耗，最后分析了取不同发动机最大推力时大气层内的飞行轨迹、飞行速度、驻点热流等的变化规律。仿真结果表明，气动砰击异面辅助变轨在降低燃料消耗、解决飞行器热防护问题以及提高航天器轨道机动能力方面具有较大的优势。
5.热膨胀诱导的转子轴向窜动与摩擦振动
- 潘健智;曹登庆
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文对非均匀温度场以及温度时变特征的影响进行量化，研究热膨胀引发的转静件间隙变化及其接触挤压过程，将Hertz接触中的点接触挤压模型改进为环带面接触挤压形式。在此基础上建立了考虑轴向挤压而导致转静摩擦作用下的转子动力学模型，并通过3次Hermite插值法计算出转轴抗弯刚度。最后采用数值积分法对动力学系统进行求解，并研究升温时段和恒温时段环带面摩擦力对系统的影响。分析表明热膨胀诱导的转静件轴向间隙变化所引发的摩擦故障是复杂转子系统典型故障之一，同时环带面接触摩擦也影响了整机系统的功率和燃油损耗。因而热膨胀诱导的轴向窜动与环带面摩擦是影响发动机正常运行的重要因素，也是转子动力学中值得关注的重要内容之一。
6.芯片级木马检测技术研究综述
- 王晨旭;王文涛;王进祥
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：集成电路在各个领域都具有极其重要的作用，但是在当今集成电路设计、制造、测试、封装各种环节相分离的产业模式下，用户所使用的芯片可能会被别有用心者植入硬件特洛伊木马电路，这给信息安全领域带来了严重威胁，芯片级硬件木马的检测技术已经成为了芯片安全研究领域的新热点。首先介绍了硬件木马的概念、危害以及分类方式，然后详细对国内外有影响的硬件木马检测技术研究成果进行总结和评述，着重阐述了目前比较有效的边信道分析方法，指出基于功耗指纹分析的硬件木马检测技术是当前最有前途的一种检测方法。最后简要总结了硬件木马的主动防御机制。
7.用于高精度4阶Sigma-DeltaADC的数字抽取滤波器设计
- 付强;张斌;杨宇恒;肖衍
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文针对高精度4阶Σ-Δ ADC，设计了一个具有24bit输出精度的数字抽取滤波器。该抽取滤波器包括级联积分梳状滤波器、补偿滤波器和半带滤波器。所设计滤波器的过采样率为256，截止频率为2kHz，通带波纹系数约为-0.25dB，阻带衰减约为-162dB，Matlab和modelsim功能仿真及FPGA验证结果正确，达到了高精度4阶Σ-Δ ADC抽取滤波要求。
8.基于尺度匹配的红外变分辨率弱小目标检测
- 赵晓;侯晴宇;巩晋南;张伟
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：针对云层背景下红外变分辨率弱小目标的成像特性，提出一种基于尺度空间理论的小目标检测方法。首先建立高斯小目标参数模型，以高斯核生成待检测图像的尺度空间，然后对尺度空间进行MSA最佳尺度匹配，提取目标感兴趣区域(ROI)。构造ROI尺度自适应对比度作为检测判据，实现小目标最终检测。对红外视频和仿真图像分别进行实验，结果表明，算法对不仅能够对目标精确定位，且可以准确估计目标像尺寸，同时具有较高的算法执行效率，检测率和较低的虚警率，并可实现弱小目标信号的检测。
9.一种凸非球面的补偿器检测法
- 周军;王浩宇;王超;孙永雪;龙夫年
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：针对在实际检测中较为困难的凸非球面镜，本文提出一种将凸球面翻转进行检测的方式，设计了补偿器对凸非球面的背面进行检测。结果表明，补偿器波前均方根误差RMS≤λ.100，公差分配之后非球面检测系统波前均方根误差RMS≤λ.30，满足精度要求。
10.基于双向TTF滤波的红外点目标检测
- 巩晋南;侯晴宇;赵晓;张伟
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了解决起伏云背景下红外弱点目标时序检测的问题，提出了基于双向TTF滤波的点目标检测算法。首先基于红外图像序列观测模型推导了用于检测弱点目标的三重时域滤波器（TTF）解析表达式，并分析了其存在的不足。其次利用该解析表达式构造了双向TTF迭代模式，有效解决了原算法中时序作用效果不一致的问题。最后分析了控制参数对算法的影响，提出了控制参数的设置原则。实验结果表明，对于信杂比SCRt=2.5，速度Vt≤0.33p/f的目标，本文提出的算法目标信杂比增益可达到3.1以上，相比传统TTF检测性能有较大提高。
11.自呼吸式微型直接甲醇燃料电池的设计与性能分析
- 苑振宇;张宇峰;刘晓为
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了提高燃料电池的机械强度并降低加工成本，设计了一种基于不锈钢材料的空气自呼吸式微型直接甲醇燃料电池。采用高温微型冲压技术制作电池的极板，并在其表面溅射金和氮化钛来防止电化学腐蚀和减少接触电阻。在不同运行参数条件下对电池进行性能和稳定性的测试，结果表明阳极流速、甲醇浓度以及工作温度均对电池性能有比较明显的影响。该自呼吸式微型直接甲醇燃料电池室温（20℃）条件下最高功率密度达到23.38mW/cm2，并在温度40℃时可稳定的长时间工作，具有一定的应用价值。
12.基于信息融合的大椭圆轨道卫星组合导航方法
- 高岱
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了实现大椭圆轨道卫星自主、连续的导航信息输出，提出了一种天文导航与GPS导航相结合的组合导航方法。单纯的以星光仰角为观测量的天文导航方法在近地点由于动力学特性变化剧烈，其导航精度严重下降。而能够实现高精度导航的GPS导航方法，受到导航卫星高度的限制，GPS信号无法较好的覆盖远地点。考虑到两种方法的特点，本文采用UKF滤波方法进行信息融合。当卫星进入近地点附近，主要通过GPS实现精确导航，同时通过信息融合修正估计方差阵，进而对天文导航估计进行修正。当卫星在远地点时，则主要采用天文导航方法。仿真结果表明，所提出的组合导航方案，能够弥补两种导航方法的不足，实现整个卫星在轨运行中自主、连续的导航信息输出，其在远地点附近的导航精度较单纯的天文导航方法有88.4%-95.8%的提高。
13.热环境下某型复合材料结构导弹振动特性分析与模型修正
- 张晓蕾;于开平
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文基于结构热振动理论，针对某型复合材料结构导弹建立了其热环境下结构动力学计算的有限元模型。对该结构进行结构动态特性分析，并结合该结构地面常温的模态实验数据对该有限元模型进行了优化，得到了该结构常温下的振动特性，及其受给定温度场影响的变化情况。此外，本文给出了针对该类复合材料结构建模及模型修正的方法，给出了较为合理的优化方法及优化结果，对工程实际有一定的指导意义。
14.小天体三维地景建模及在光学导航中的应用分析
- 陈建清;崔平远;崔怙涛;徐田来
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：小天体形状及其相应的光学数据在小天体探测任务规划中有着重要作用，地面已有的实际小天体模型数量、精度有限，难以满足应用要求。针对小天体的不规则形状，在整体形状大致符合高斯随机球的假设条件下，建立初始的虚拟形状模型；为满足不同精度的应用要求，利用数据分层的思想，采用地表细节结构分形插值的方法添加新的表面点，逐步提高模型精度；通过对天体表面的陨石坑、岩石特性进行分析，根据现有的天体表面地形特征分布特性，添加小天体表面的地形特征，进而构建出完整的天体形状模型。论文最后对模型结果进行了图像仿真，并作了进一步的应用分析。
15.直线电机的线性自抗扰控制
- 刘川;陈兴林
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：光刻机的工件台是高动态精密伺服运动平台，它要求在系统高速运动的同时，采用长行程直线电机宏动跟随音圈电机高精密微动的驱动方式，实现系统纳米级的精确定位及跟踪。为减小微动电机的运动范围和加速度，必须提高直线电机的跟踪精度。本文针对该系统的直线电机模型设计了一种线性自抗扰控制方法，该方法的控制器通过扩张状态观测器观测系统的动态变化，补偿系统中的各种扰动，为减小系统的动态跟踪误差，再运用前馈对系统的跟踪误差进行补偿。在此复合控制方式下，控制器实现了自抗扰控制，前馈控制器很好的补偿了误差，很好地解决了一般反馈控制系统在提高控制精度与确保系统稳定性之间存在的矛盾。实验表明，该方法改善了系统的动态性能和抗干扰能力，提高了系统的定位精度。
16.一种新型文化鱼群算法
- 吴莹;高晓智;黄显林
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：针对基本鱼群算法盲目搜索的问题，提出了一种新的基于知识的带变异算子的人工鱼群算法。利用文化算法的框架，将鱼群算法嵌入到种群空间当中，构造了适用于文化鱼群算法的新的影响函数。同时应用信念空间中的规范知识和情境知识通过影响函数指导人工鱼群算法中的进化步长和方向，通过5个高维多峰函数检验新算法的性能，利用提出的新算法求解两个带约束的工程优化问题，仿真结果表明新算法与基本鱼群算法相比性能显著提高，并且能够有效地求解工程优化问题。
17.液体火箭POGO振动系统稳定性的模拟打靶研究
- 唐冶;方勃
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：建立液体火箭POGO振动系统的频率模型，利用劳斯判据推导出液体火箭POGO振动系统稳定性的条件。根据影响POGO振动主要参数的分布规律，应用蒙特卡洛法对此POGO系统稳定性进行多次打靶计算，研究结果表明，液体火箭POGO振动系统的稳定频数随着打靶次数的增加，有先增大后减小的趋势，但是变化的幅度非常小，这为液体火箭POGO振动抑制提供理论参考。
18.碳纤维复合材料的压缩响应的微观分析
- 孙新杨;张博明
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：碳纤维电阻可以准确反映纤维的拉伸变形量和压缩变形量，本文介绍了两种实验方法，利用自行设计和搭建的实验平台，对纤维压缩应变与电阻间灵敏系数进行了标定，将标定后的纤维制作成单丝和多丝复合材料体系压缩试验件。多丝复合材料体系在压缩载荷条件下，通过电阻测量揭示了纤维断裂对周围纤维的影响规律，并准确测量出纤维发生压缩破坏时的最大变形量，在此基础上利用数值方法模拟了因断口处基体应力分布，所导致附近纤维微屈曲的损伤过程。
19.面向工程陶瓷的三维周向包封预应力磨削技术
- 王健全;田欣利;张保国;李富强
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：减少表面微裂纹与控制边缘碎裂是工程陶瓷磨削加工技术发展的重要课题。采用金属三维周向包封待磨削陶瓷工件，推导了周向包封技术预加压应力、阻止裂纹系统向材料纵深与边缘扩展的作用机理，建立了三维周向包封磨削加工应力叠加模型，认为周向包封对工件的压应力超过磨削产生的拉应力时，磨削工件表层形成残余压应力。开展了三种陶瓷材料的三维周向包封磨削实验，发现周向包封磨削工件未出现表面损伤和边缘缺陷，改变磨削用量和砂轮参数，测量工件断裂强度以及平行磨削方向与垂直磨削方向的残余应力。试验结果表明，周向包封技术使陶瓷磨削强度提高13.2MPa～48.9MPa，大磨削深度提升幅度可达 262.7MPa；两个测量方向上周向包封工件表面残余应力为压应力，说明提出的应力叠加模型是正确的。
20.液体介质中光学击穿削波ASE脉冲脉宽压缩技术
- 杜鹏远;吕志伟;林殿阳
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：利用光学击穿削波法对氟化氪准分子激光器ASE脉冲脉宽压缩技术进行了实验研究。研究了液体介质中击穿深度对压缩ASE脉冲脉宽的影响，研究结果表明随着击穿深度的增加，脉宽压缩效果增强，ASE脉冲原始脉宽为16.8ns,在实验条件允许的情况下获得了最短8.4ns的ASE脉冲；采用辅助光束诱发光学击穿对光学击穿削波规律进行了研究，得到了最短7.3ns的ASE脉冲，证明辅助光束有利于加快等离子体的产生速度和持续时间。
21.基于Tm,Ho:YAP种子注入激光的多普勒测速实验研究
- 戴通宇;鞠有伦;姚宝权;段小明;申英杰;王月珠
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：报道了一台二极管泵浦种子注入Tm,Ho:YAP激光器。在重复频率100Hz时，获得了单脉冲能量2.8mJ、脉冲宽度289ns的2.13μm单频脉冲激光输出。利用该种子注入Tm,Ho:YAP激光器作为发射光源，以一个最大标称线速度20.4 m/s、直径10cm的风扇作为模拟探测目标，通过外差式相干探测的方法进行了激光多普勒测速实验。利用本振光与信号光的激光拍频信号，得到包含模拟探测目标速度信息的多普勒频移，通过数据处理计算出了风扇不同转速条件下模拟探测目标的速度，并与模拟目标的实际速度进行了比对，测量速度误差小于1 m/s。
22.液晶光学相控阵相位调制特性测量实验
- 王晓章;李琦;王骐
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了测试设计波长为1550nm的液晶光学相控阵在633nm波段的相位调制特性，本文采用泰曼格林干涉结合龙基光栅（Ronchi grating）的方法来进行测量。实验结果表明，液晶光学相控阵的相位延迟随灰度呈近似线性分布，在0-255的灰度范围内针对633nm激光的实际相位调制在115-184 的灰度范围内线性度良好，可以作为液晶的工作区域。由于液晶相位控制的准确性和精度是通过加载相应的灰度来实现的，因此测量相位延迟和灰度对应关系的研究对于液晶光学相控阵用于高精度光束偏转和跟踪有着重要价值。
23.Xe介质毛细管放电等离子体极紫外辐射光谱测量及分析
- 徐强;赵永蓬;王骐;李琦
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：测量了Xe介质毛细管放电极紫外光刻光源10nm-70nm范围内辐射光谱，并分析其来源。10nm-20nm 范围内Xe光谱来源于Xe7+-Xe12+离子的4p-4d,4d-4f和4d-5p跃迁产生，20nm-70nm范围内Xe光谱来源于Xe6+-Xe8+离子跃迁，但强度较弱。通过与理论计算结合证实Xe6+-Xe8+离子谱线来源于等离子体压缩坍塌后。输入单脉冲能量49J条件下获得了2π立体角2%带宽范围内13.5nm和11.0nm辐射光0.16J和0.26J单脉冲能量输出，转换效率为0.42%和0.67%。
24.光谱色散匀滑对受激转动拉曼散射影响研究
- 樊心民;吕志伟;林殿阳
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文通过数值模拟与理论分析研究了光谱色散匀滑（SSD）对空气受激转动拉曼散射（SRRS）的影响。首先，验证了SSD对SRRS的抑制作用。其次，证明了SSD对SRRS的抑制作用源于两方面：第一，电光相位调制器使激光谱线展宽导致Stokes光增益减小；第二，光束经电光调制器与衍射光栅后引入的横向空间色（频率）循环降低了光束近场通量调制度。最后，研究了SSD参数对SRRS 增益的影响。
25.高重频可调小型高功率半导体激光电源研究
- 张延超;孙兰君;付石友;刘立宝;田兆硕
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了获得高功率、高重频半导体激光脉冲，设计了一种体积小、重量轻、造价低的ns级大功率半导体激光器驱动电源。采用改进的单稳态触发器产生窄脉冲，经放大后驱动快速开关MOSFET获得大电流窄脉冲。电源脉冲电流驱动能力0-80A，脉冲上升时间2.8ns，下降时间3.8ns，脉冲宽度5ns-500ns范围内可调，最小5.2ns，重复频率可达200kHz。采用此电源实验测试了激光波长为905nm的半导体激光器，在重复频率为10kHz时激光脉冲峰值功率达70W以上。结果表明采用窄脉冲驱动MOSFET可以得到高重复频率10ns以内的大电流窄脉冲，可以驱动大功率半导体激光器，若驱动100A以上的激光器需进一步研究。
26.光子结构的猜想及仿真验证
- 石磊;吕志伟;王雨雷
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文从传统的类氢光子结构模型出发，提出了一种改进的谐振子结构模型。并基于该结构模型，引入了等效作用和动态光子层的概念，利用蒙特卡罗法和伽尔顿板法，对光的干涉、衍射现象进行了定量分析和仿真实验，验证了谐振子光子结构猜想的正确性，对解释光子的波粒二象性和理解光子的内部结构有一定的参考意义。
27.鲁棒迭代学习控制的优化分析和设计
- 姜晓明;陈兴林
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：优化迭代学习控制是建立在精确模型下的学习控制方法，本文针对具有不确定性的系统，提出将鲁棒控制与优化迭代学习控制相结合的方法，同时处理系统的灵敏度、补灵敏度问题以及迭代学习控制的鲁棒收敛性，使系统具备好的反馈和学习性能。建立μ分析下的系统框架，给出迭代学习系统的鲁棒收敛性条件。结合μ分析的结果对迭代学习控制系统进行优化设计，得到具有鲁棒收敛性的优化迭代学习控制律。文中附有算例，对提出的分析和设计方法进行说明。
28.基于虚拟样机技术的含间隙齿轮系统动力学分析
- 赵杨杨;潘冬;田浩
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：齿轮系统作为传递运动和动力的关键件，其性能的好坏将直接影响整个机构的传递精度及传动稳定性。由于加工及装配误差，齿轮的轮齿间不可避免的存在间隙，间隙的存在将直接影响齿轮系统的动态特性。基于虚拟样机技术，建立了齿轮系统的虚拟样机模型，其中采用非线性弹簧阻尼模型建立了间隙处的接触碰撞模型，同时采用Coulomb摩擦模型考虑运动副间隙处的摩擦作用，分析了齿侧间隙对齿轮系统动态特性的影响，具有一定的理论参考价值。
29.基于非线性动态逆的水下运载器控制方法研究
- 崔乃刚;白瑜亮;常亚武;韦常柱;许江涛
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：在满足水下运载器系统模型能够精确建立、状态变量能够精确测量或估计的前提下，非线性动态逆方法设计的控制器具有良好的鲁棒自适应性，能够适应水下运载器模型较大范围的变化。水下运载器具有强非线性、强耦合、多输入多输出、水动力作用复杂以及姿态变化剧烈等特点，传统的控制器设计方法很难满足要求，同时无法解决线性化过程中因忽略非线性因素带来的局限性。本文依据非线性动态逆理论，将控制系统分为快变的姿态角速度控制和快变的姿态角控制两部分。通过慢回路姿态控制器和快回路姿态控制器的设计解决了水下运载器非线性、强耦合以及多输入多输出的问题，并且运用Lyapunov稳定性分析证明了控制器的稳定性。非线性控制系统响应仿真结果表明该控制器对于水动力参数不确定性具有一定的鲁棒性。
30.基于不同模型的固体火箭发动机喷射物熔渣特性分析
- 彭科科;庞宝君;肖伟科;韩志阳;鞠芳菲
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：固体火箭发动机喷射物是空间碎片的一个重要来源，喷射物按形成机理可分为熔渣和粉尘。粉尘尺度大多是微米量级，相对航天器的速度可达3km/s，很快就会陨落。熔渣尺度能够达到厘米级别，且与航天器速度几乎相同，是航天器防护和空间碎片风险评估关注的对象之一。本文首先介绍国外熔渣建模试验数据及理论模型，主要有NASA熔渣模型、MASTER2005熔渣子模型（MASTER模型）和麻省理工/林肯实验室（MIT/LL）熔渣模型；再利用NASA和MASTER模型分析熔渣数量和质量特性。其中MASTER模型认为约 91.8%的熔渣处于25μm-200μm区间，尺寸大于250μm熔渣质量占熔渣总质量的88%，且这部分熔渣数量只占熔渣总数量的6.3%，但MASTER 模型给出的熔渣数量和质量均低于NASA模型。本文研究结果为进一步分析熔渣碎片对空间碎片环境的影响奠定了基础，对我国开展自主熔渣模型研究也有一定的参考价值。
31.单层肋环形球面网壳模态局部化现象研究
- 刘占辉;高维成;刘伟;程翔
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文以一单层肋环形球面网壳结构为例对模态局部化发生的机理进行分析，得出模态局部化发生的内因是结构自振频率的密集分布，外因是结构物理参数的微小变化，并阐述了此现象对损伤识别的影响。
32.基于Kalman算法对电机测量类电磁力矩波动的抑制
- 刘锋;赵辉;姚郁
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：控制力矩陀螺（CMG）作为唯一能连续提供航天器姿态机动所需力矩执行器，最近获得了极大的发展，但是其框架低速性能直接决定着CMG最终输出力矩噪声的大小，框架电机低速性能很大程度上取决于电机控制内回路的电磁力矩波动，而电流测量所产生的直流偏执和幅度失调能引起电磁力矩波动，竟而最终影响电机速率波动，恶化系统性能，增大CMG输出力矩噪声。本文分析了由电流测量传感器的直流偏执和幅度失调所引起的了力矩波动的谐波次数，分别对比了两个电流传感器和三个电流传感器的谐波特性，采用Kalman滤波算法对其进行了抑制，并在TMS320F28335上实现了算法验证，结果表明，采用三个电流传感器能有效减小电磁力矩波动，采用Kalman滤波算法能够对电流的直流偏执和幅度失调进行有效预测，实现有效补偿，减小力矩波动。
33.基于细化单胞模型的复合材料层合板强度预报方法
- 唐占文;张博明;刘长喜
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：通用单胞模型常被应用在复合材料细观力学分析上。但原始的通用单胞模型存在求解量大、计算效率低的问题。本文对其改进，建立了以子胞界面细观应力为未知量的细化单胞模型。该模型可以充分考虑纤维、基体和界面相等细观组分，并实现单向板的宏-细观多尺度力学分析。通过将组分材料失效判据引入到模型中，再同经典层合理论相结合，提出了一种基于细化单胞模型的复合材料层合板强度预报方法，并给出了基于试验数据的强度谱定量评测方法。通过与“世界失效分析习题”的失效理论和试验数据进行对比，证明本文的预报方法具有很高的计算精度和广泛的普适性。
34.聚酰亚胺亚胺表面自组装石墨烯透明导电薄膜
- 牛永安;李垚;闫相桥;赵九蓬
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为适应太空环境的高真空、电离辐射和宇宙射线等严苛考验，太空中越来越需要采用高性能聚酰亚胺为基础材料的承力结构和功能薄膜。由于目前导电层均为无机氧化物涂层，在环境变化较大时发生应力集中，导致失效。提出新的以聚酰亚胺为基底的透明导电薄膜。充分利用石墨烯这种具有公认最佳导电材料作为表面层。利用界面自组装方法获得结构完整的表面自组装聚酰亚胺石墨烯透明导电薄膜。并通过红外光谱分析了复合薄膜的结构。利用热重分析和示差扫描量热法获得了复合薄膜的耐热特性，最后测定材料表面导电性。
35.开口碳/碳编织复合材料静态拉伸下的力学性能
- 唐玉玲;周振功
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：通过对中心开孔、双边半圆开口和双边V型开口三种结构的静态拉伸测试及有限元模拟分析,比较了不同开口形式碳/碳编织复合材料的破坏行为。结果表明：三种开口形式的试件在拉伸破坏中均表现为较强线性的应力-应变关系，且开孔附近有明显的应力集中；在板宽不变时，缺口强度对开孔尺寸不敏感，而对开口端部的曲率半径较为敏感；孔端部材料不满足线弹性的破坏机理，发生了大规模的应力松弛，其尺寸随开口曲率半径的增大而增大，而对开孔位置不敏感。
36.单狭缝条纹管激光成像雷达海表面小尺度波探测技术研究
- 郜键;孙剑锋;魏靖松;王骐
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：海浪是物理海洋学的一个重要研究领域。海浪研究的核心问题之一就是海浪谱的研究。一般海浪的海浪谱是很难获得的。毫无疑问合成孔径雷达是一种可以在其运行轨道上通过对海浪成像连续获得大面积海浪谱的仪器。然而，合成孔径雷达在海面小尺度波浪成像方面是存在一些制约的。而准确地有效地获取海面微尺度波浪信息又是对海浪的研究具有重要的科学意义。因此，迫切地需要一种能提供更高成像分辨率的成像系统。条纹管激光成像雷达是一种具有高灵敏度高成像质量的成像系统。它能够更好地帮助合成孔径雷达来探测海面微尺度波浪。在本文中，我们以激光雷达方程作为基础，利用光学散射模型对海面微尺度波进行了模拟成像，并且通过对中国东海实地实验，应用条纹管激光成像雷达，得到真实的海面小尺度波的条纹像，并通过反演算法，得到海面微尺度波浪的重构图像。
37.飞秒强场高次谐波蓝移产生可调谐相干软x射线实验研究
- 卢发铭;夏元钦;张盛;陈德应
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摘要：对飞秒激光作用于气体盒产生的Ne相位匹配的高次谐波光谱特性进行了实验研究，通过简单的改变气体盒中气压，即改变气体盒中自由电子密度，可以获得谐波不同程度的蓝移，在谐波平台区域获得最大蓝移为0.13nm，在谐波截止区获得的最大蓝移为0.08nm，这表明通过控制高次谐波的蓝移，可以实现对相干XUV光源的调谐。
38.高能高功率激光系统中激光传输特性研究
- 石磊;吕志伟;王雨雷
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：高能量高功率激光器在惯性约束核聚变等领域有着广泛的应用，但由于脉冲峰值功率非常高，激光系统的运行风险非常大，需要对其传输特性进行研究。在以往的研究中，只是针对高斯光束等某种具体的光束形式进行了理论计算，无法满足大型的高能高功率激光系统的设计要求。本文针对百焦耳钕玻璃激光系统，建立了基于柯林斯积分公式的激光传输变换模型，对各种光束形式的激光传输特性进行了系统的研究和模拟，详细比较了不同阶次、不同口径的超高斯光束的有效传输距离并得到了具体的函数关系。在其他条件完全相同的情况下，光束的口径越大，阶次越低，超高斯光束有效传输的距离越远。
39.一种基于mems振镜的激光成像雷达系统及其扫描特性的研究
- 曲杨;王春晖;庞亚军;张峰;唐甜甜
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：激光成像雷达是目前解决高精度感知周围环境三维图像信息最有效的技术手段之一。它具有一系列独特的优点：具有极高的角分辨率、极高的距离分辨率和极高的速度分辨率，测速范围广，能获得目标的多种图像，抗干扰能力强等。本文提出了一种基于mems振镜的激光成像雷达系统，并对mems振镜的扫描特性进行了实验研究。
40.TEACO2激光泵浦重水气体385μmTHz激光器的实验研究
- 耿利杰;任德明;赵卫疆;曲彦臣;陈惠颖
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文研制了一台以TEACO2泵浦源，重水气体分子为增益介质的超辐射THz激光器。采用多横模9R(22)支线作为泵浦激光,获得了385μm的THZ 激光输出。研究了不同泵浦能量情况下，THz激光能量输出随气压的变化，给出了最佳气压。在气压为700Pa,泵浦能量为700mJ时，获得了脉冲能量3.1mJ的THz 激光输出，其脉冲宽度123ns。另外，对泵浦激光和THz激光脉冲脉冲进行了实验研究，搭建了太赫兹F-P干涉仪并进行了太赫兹波长测量。
41.卫星光通信终端粗瞄系统神经网络变结构控制
- 崔宁;陈兴林;王岩
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摘要：为了实现卫星光通信粗瞄系统高精度强鲁棒性的位置伺服运动，克服干扰和参数摄动的影响，设计了基于神经网络的变结构控制器。为了保证系统的控制精度和鲁棒稳定性，设计了滑模变结构控制器，使用饱和函数代替符号函数的准滑模控制减小抖振。设计了RBF网络变结构控制器，切换函数作为RBF神经网络的输入，变结构控制器作为RBF网络的输出，控制器由连续的高斯基函数取代了不连续的切换控制，进一步消除了抖振。并利用Lyapunov方法对系统进行了稳定性分析，并进行了仿真分析。仿真结果表明该控制方法速度响应快、控制精度高且系统对各种干扰和参数摄动具有较强的鲁棒性。
42.连续小推力火星探测器控制策略的研究
- 安昊
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：针对连续小推力火星探测的轨道设计与优化问题，本文在不同的探测阶段采用适当的动力学模型进行了相应的轨道设计：在转移段运用拟谱法进行了火星探测器的轨道优化，并得出能量最省的控制策略；同时，针对俘获段提出了一种控制策略，使探测器能够比较容易的被火星所俘获，并经过一系列的变轨进入预定轨道。数值仿真结果验证了转移段拟谱法寻优和俘获段控制策略的有效性。
43.基于Bootstrap方法的平台惯导系统标定参数重复性区间预测研究
- 党宏涛;王常虹
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摘要：为了对存贮的平台惯导系统进行选择使用和性能评判，需要对每个惯导系统标定参数重复性进行当前或未来时间点的区间预测，考虑到每个惯导系统历次标定参数重复性具有不同参数的分布特性和批次惯导系统在相同的存贮寿命阶段标定参数重复性具有相同参数的分布特性，提出了基于Bootstrap方法的加权组合区间预测方法，给出了1 σ预测区间的上、下界均值。将该方法应用于平台惯导系统关键标定参数加速计零偏的重复性区间预测，表明该方法不仅具有良好的短期区间预测效果，而且依据预测区间的长度对平台惯导重复性性能评判也具有很好的应用价值。
44.基于小波变换数值微分方法的卫星陀螺故障诊断
- 蔡起超;沈毅;王振华
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文提出了一种基于数值微分的故障估计方法，用于卫星陀螺敏感器的故障诊断。本文所提出的方法结合了陀螺组件的硬件冗余关系和解析冗余模型，既能实现敏感器的故障估计，又能有效降低算法的计算量。在本文中，利用等价空间方法检测陀螺组的故障。检测到故障诊断后，采用小波变换算法近似计算测量信号的导数，根据姿态运动学关系可以估计陀螺敏感器故障。仿真结果表明本文所提出的方法能够检测和估计突变故障和缓变故障。
45.一种改进的K-means聚类方法在惯导系统中的应用
- 党宏涛;杜祖良;于湘涛;王常虹
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了提高高维数据聚类精度，提出了一种基于数据分布规律的K-means聚类方法。新的聚类方法通过K-means聚类粗略寻找高维数据分布规律，提取每一类每一维数据方差，构造不同的自适应因子对聚类数据进行综合K-means聚类精度校正。采用UCI标准数据进行仿真验证，仿真结果表明该算法具有很高的聚类精度，最后将所提出方法应用于平台惯导系统标定数据聚类中，计算结果表明该方法可以很好的对加速度计标定数据进行聚类和评价，具有较好的实际应用价值。
46.空间智能桁架主动控制的数学仿真研究
- 关英姿;张龙
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：为了有效抑制挠性桁架结构在太空工作时受外界扰动发生的低频、大幅、长时间的振动，本文以空间智能桁架结构的缩比模型为控制对象，利用有限元方法给出了该桁架的数学模型，采用基于模态滤波器和最优控制理论的独立模态控制方法，进行了空间智能桁架控制的数学仿真，仿真结果表明采用本文的方法能够对桁架的振动起到很好的控制效果。
47.基于运动副间隙的往复压缩机传动机构动力学分析
- 赵海洋;徐敏强;王金东
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文以往复压缩机传动机构为对象，利用ADAMS软件的碰撞函数，建立带有转动副间隙的往复压缩机传动机构多体动力学模型，研究间隙转动副对机构动力学性能的影响。考虑间隙幅值、气缸载荷、曲轴转速和柔性连杆等影响因素，进行五种工况的动力学分析。仿真的结果表明所述因素对机构的动力学性能影响显著。
48.TD-DFT方法对电子构型、光物理性质的研究和基于含有非共轭的电子卡宾配体的磷光Ir(III)配合物的OLEDs器件的理论设计
- 曹琦;谢再锋;王静;田兆硕;白福全
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：研究配合物的发光机制，从电子结构的角度分析配合物的发光性质，了解配合物激发态的分子结构变化和电子结构的有关信息，对新型发光材料的设计和开发具有十分重要的意义。本文通过利用密度泛函理论DFT方法结合B3LYP泛函对配合物(dfbmb)2Ir(fptz)(1)和(dfbmb)Ir(fptz)2(2)进行优化的。
49.反射式变焦光学系统研究
- 王浩宇;周军;王超;孙永雪;龙夫年
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：本文讨论了反射变焦系统的应用领域和应用前景，对前人所提出的几种典型的反射式变焦系统进行比较和分析，并重点对含有卡塞格林型前置镜的离轴四反和六反变焦光学系统进行了深入研究，应用ZEMAX对其结构进行仿真，以及对初始参数进行修改和优化，分析其所能达到的性能指标及成像质量，并设计了口径为350mm ，焦距为2000～3000mm的反射式变焦光学系统，通过修改和优化各镜面的离轴量、倾斜角度和非球面系数最终使系统达到设计要求。
50.气动热环境下飞行器吊舱光学窗口光传输仿真
- 刘成涛;范志刚;肖昊苏;钱春新;于翠萍
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：针对气动热环境下飞行器吊舱光学窗口像质分析，提出一种高精度光线追迹方法，对光线在吊舱光学窗口中的传输进行仿真，获得了气动热环境下吊舱光学窗口点列图和调制传递函数，考察了气动热环境下飞行器吊舱光学窗口的成像质量，研究结果表明气动热环境下吊舱光学窗口形变严重影响了吊舱光学窗口的成像质量；因此气动热环境对吊舱光学窗口成像质量的影响不可忽略的，此外研究吊舱光学窗口成像质量对吊舱光学窗口的优化设计也具有一定的指导意义。
51.多艾里光束合成自聚焦光束的实验实现
- 张泽;刘京郊;张鹏;倪培根;Prakash Jai;Christodoulides Demetrios N;陈志刚
- 《2012哈工大航天学院博士生学术论坛》 | 2012年
摘要：多光束合成和单光束聚焦一直是提高激光束功率和功率密度的两个重要方法。结合艾里光束在自由空间中沿弯曲路径传播的特性，本论文从理论仿真和实验两个方面，研究了利用多个一维艾里光束合成自由空间自聚焦光束的方法，并对所得到的理论模拟和实验结果进行了对比。理论模拟采用分步傅里叶法（SSFM）模拟了光束在自由空间中的传播过程，分别仿真了四个和八个一维艾里光束合成的自聚焦光束，给出了自聚焦光束在传播过程中横向和纵向的光强分布和变化趋势。采用空间光调制器技术和计算机产生相位模片技术在实验上实现了多个一维艾里光束合成的自聚焦光束。实验中分别测量了四个和八个一维艾里光束合成的自聚焦光束的横向光强分布。实验结果和理论结果符合较好。自聚焦光束的功率可以通过增加参与合成的一维艾里光束的数量来提高；自聚焦光束的焦距可以通过调整各个一维艾里光束的相对位置进行调节。