發(fā)布時間：2017-12-10 00:29

  本文關鍵詞：基于聲發(fā)射的載人密封艙撞擊源定位技術研究

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【摘要】：人類的空間活動及星體碰撞等自然現(xiàn)象會產(chǎn)生空間碎片,這些空間碎片環(huán)繞在地球周圍,威脅著在軌運行航天器的安全。隨著空間技術的發(fā)展,我國對載人航天的需求逐漸增多,這就要求保障在軌運行載人航天器的安全和宇航員的生命安全。當空間碎片撞擊載人密封艙時,有可能擊穿艙壁或使其損傷,導致密封艙內(nèi)氣體泄漏,發(fā)生危險�？臻g碎片在軌撞擊感知系統(tǒng)中的一項功能是當載人密封艙壁受撞擊時,提供撞擊源位置,為修復航天器和確保航天員安全提供保障。在眾多定位技術中,聲發(fā)射技術以其被動感知、成本低、可用于大體積被測物體等優(yōu)點適用于載人航天器撞擊源定位問題中。而K近鄰算法規(guī)則簡潔,易行,適用于航天技術中。并且在K近鄰算法的基礎上可以結合聚類分析及模糊理論提高算法精度。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)區(qū)域定位法的基本原理選擇適用于本文研究內(nèi)容的方法,進行載人密封艙撞擊源定位實驗,對采集到的聲發(fā)射信號添加擾動產(chǎn)生新的實驗信號,研究區(qū)域定位算法并將其應用于載人密封艙,得出高精度區(qū)域定位結果。(2)在區(qū)域定位基礎上進一步提高定位精度,將研究對象縮小至小區(qū)域內(nèi),進行局部撞擊源定位實驗,得到各小區(qū)域內(nèi)的訓練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù),運用K近鄰算法得到定位結果并進行多種對比,得出結論。同時,針對實驗中聲發(fā)射信號必然存在噪聲的問題,進行偏差模擬實驗,分析結果,證明在本文的研究中向量距離與幾何距離無關。(3)在K近鄰算法的基礎上,引入聚類分析的理論,得到K均值聚類算法;在K均值聚類算法的基礎上,引入模糊理論,得到模糊c均值聚類算法。用三種算法對局部撞擊源進行精確定位,分析各參數(shù)的選擇對K近鄰算法的影響;分析待測點位置和信號擾動對定位結果的影響;分析K均值聚類和模糊c均值聚類算法應用于載人密封艙錐段的效果;分析三種算法在實際應用中的優(yōu)勢與劣勢。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V528
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本文編號：1272458