- 李学东;谢圆;朱光辰;
空间站要达到长期在轨安全、可靠运行要求，必须具备出舱开展维修和组装的能力。文章在对我国空间站出舱活动任务目标分析的基础上，提出了我国空间站组合体系统级出舱活动设计，阐述了空间站出舱活动通用设计和实施技术，例如气闸舱通用过闸技术和机械臂转移航天员技术。最后，总结了从核心舱发射至今我国空间站出舱活动在轨实施情况，并对出舱技术后续在载人登月及光学舱的应用情况进行了展望。
2023年02期 v.32;No.159 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1695K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 张虹;陈林;薛嘉;李怡;康良;
针对测运控资源调度紧张的现状，文章提出基于滑动窗口灵活匹配、智能算法资源转让及测控数传一体化等3种数传资源优化策略，通过非全弧段跟踪与跟踪窗口滑动灵活配置组合运用的方法，进行测运控资源的优化分配。利用该方法，一方面可以有效节省人力资源的成本；另一方面也将大大提高应急条件下的系统响应时效，使得数传资源的使用效率进一步提升。通过算例验证，结果表明：该优化策略可实现航天测控网数传资源的合理分配，有效提高任务满足率，可为后续工程应用提供参考。
2023年02期 v.32;No.159 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 蒲奕铮;张柏楠;张永;
面向空间望远镜巡天观测任务，分析巡天观测规划问题特点，建立巡天中期规划问题模型。针对巡天观测规划问题任务数量大、约束条件多的特点，建立空间望远镜在轨运行时受到的复杂约束条件模型，在此基础上设计应用遗传算法的规划方法，确定规划结果评估指标。通过改进的遗传算法进行观测序列的优化工作，并对复杂约束条件进行判断，对不符合约束条件的序列进行修复。最后，建立规划系统的功能结构，进行方法验证。结果表明：文章设计的规划方法能够完成巡天观测中期规划任务，提高望远镜的观测效率。
2023年02期 v.32;No.159 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 付伟达;汪忠辉;苏晨光;何昌远;张皓;滕扬;黄繁荣;常蓝天;施思寒;
随着卫星应用需求的发展，越来越多的航天任务已经不能仅靠单颗卫星来完成，而必须依靠多颗微纳卫星集群联合工作才能完成。文章针对星群面临的在轨运行管理和效能问题，研究了基于群体智能的微纳卫星集群自主控制系统，包括星群自主认知与自主决策技术、构型建立维持与重构技术和星间高低速协同通信技术等3个方面，对星群集群控制典型应用场景进行了仿真验证，结果表明：集群自主控制能够满足星群任务的实时性、轨道构型误差和星间动态网络等指标要求，可为推动微纳卫星集群在轨应用提供技术支撑。
2023年02期 v.32;No.159 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 3573K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 张国亭;王宏;黄勇;郑世贵;王振兴;
太阳辐射压摄动是导航卫星受到的最大非保守力，是精密定轨的主要误差源，目前一般使用扩展经验光压模型(ECOM)等经验模型应用于卫星的精密定轨，分析型光压模型物理背景清晰，更加适合在轨初期的精密定轨。文章分析了分析型光压模型在我国北斗高轨导航卫星中的应用。选取了约1个月的北斗地球静止轨道-6(GEO-6)和倾斜地球同步轨道-5(IGSO-5)卫星数据进行分析，其太阳辐射压摄动加速度在轨道的径向(R)、横向(T)和法向(N)3个方向分别约为10~(-7)、10~(-7)和10~(-8) m/s~2量级，将分析型光压模型和精密定轨输出的太阳辐射压加速度进行比较，GEO-6卫星径向和横向的差异在10~(-8) m/s~2量级，法向方向在10~(-9) m/s~2量级，相对误差在10%左右，对IGSO-5卫星，差异要小1/2左右，约为5%。以多模GNSS系统试验网络(MGEX)的轨道作为参考，直接使用分析型光压模型，GEO-6位置误差约为2.5 m, IGSO-5位置误差约为1.5 m,增加偏差和尺度因子标校参数后，位置精度分别提高到约0.5 m和0.1 m。结果表明：利用分析型光压模型，可以实现北斗GEO和IGSO卫星分米级的定轨精度。
2023年02期 v.32;No.159 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3460K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 胡雪雯;张泽敏;郭智;周康鹏;孙广开;
针对高分辨率遥感卫星关键载荷复合材料支撑结构热变形光纤在轨监测需求，研究层状复合材料结构热应变光纤光栅传感特性。首先，采用有限元方法分析得出层状复合材料结构在局部热载荷作用下热应变场分布特征；然后，制作层状复合材料结构试件，建立光纤光栅热应变监测实验系统；最后，以同样尺寸的铝合金结构为对比试件，实验分析T700级碳纤维增强复合材料层压板的热应变传感特性。实验数据表明，在30～100℃范围内，碳纤维复合材料结构热应变随温度升高而近似线性增大，但其热应变量明显小于同一温度下铝合金结构热应变；碳纤维复合材料的热应变场呈各向异性分布特征，100℃时其轴向和径向应变的光纤光栅测量值分别为155.8με、181.3με,与仿真计算结果的平均相对误差为1.58%、1.52%。利用光纤光栅传感器能够有效测量碳纤维复合材料结构的热应变，研究结果可为高分辨率遥感卫星层状复合材料结构光纤在轨监测提供参考。
2023年02期 v.32;No.159 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2941K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 周垚;汪静;姜伟;
针对空间站建造期间在轨维修、航天员出舱等关键功能和任务技术难度大、空间环境复杂，常规电连接器在轨操作性、安全性及环境适应性不能满足系统功能需求的问题，文章提出了一种覆盖全系统研制阶段的航天员操作的电连接器设计与验证方法，以为复杂航天器关键功能器件的系统设计与应用提供参考。经空间站在轨验证，结果表明：运用该设计技术及验证方法的电连接器能够高效、可靠、安全地支持航天员开展在轨维修活动，可为载人航天器系统维修性设计提供技术支撑。
2023年02期 v.32;No.159 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 宋鼎;张龙龙;康庆;张文佳;刘鹏;王磊;
针对空间长寿命、大容量锂离子电池管理，文章提出了双向DC/AC变换的非耗散型均衡拓扑，计算了均衡电流与压差的关系，设计电池均衡管理电路和工作模式，完成非耗散型锂离子电池管理研制，并随某大容量通信卫星平台实现了在轨飞行验证。相对于传统的电池管理技术，该技术的效率、均衡精度和自主管理能力等指标均得到提升。在轨试验数据表明：东、西锂离子电池组的均衡精度分别达到6.3 mV、7.8 mV,满足了空间锂离子电池组对管理的需求。
2023年02期 v.32;No.159 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2480K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 杨同智;张鑫鑫;董房;张国勇;刘洋;
针对传统故障诊断专家系统知识深度不足的缺点，研究基于知识图谱的航天器健康管理技术，将供配电、信息流、硬件接口、功能、接地、物理布局、上下文动作、故障预案等多个维度的专家知识以知识图谱的方式关联固化，在检测到异常时，自动关联相关的背景专家知识，辅助故障排查，并结合知识信息进行因果推理分析，提供可能的故障点及因果关系、处置策略，提升航天器故障诊断效率、可解释性与处置能力。该技术用于航天器地面测试及在轨健康管理中，辅助专家快速发现异常线索，可作为国内航天器健康管理技术发展的参考。
2023年02期 v.32;No.159 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 3916K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 李鹏;刁伟鹤;刘鹤;郑伟;刘建;张欢;宋宏江;杨洋;
载人航天器具有小量批产、状态较为一致且对航天器运行稳定性、安全性要求很高的特点，可以使用成功包络分析方法对载人航天器健康状态进行评估。文章提出载人航天器成功包络智能分析系统架构设计，包括成功包络分析对象管理、成功包络线构建和管理、数据智能采信、成功包络分析及数据综合应用。成功包络智能分析系统将待分析航天器数据与飞行成功子样的数据包络范围进行比对分析，得到待分析航天器数据包络状况，评估航天器的健康状态。系统架构在载人飞船发射场测试和在轨飞控工作中成功应用，实现了包络分析对象标准化、包络构建及分析过程数字化、包络数据采信及结果分析智能化。载人航天器中的成功包络智能分析方法和系统架构设计具有一定的普适性，可以在一定程度上指导其他批产航天器开展成功包络分析工作。
2023年02期 v.32;No.159 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 3089K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 张克楠;李兴乾;张亚锋;丁凯;赵茂华;龙吟;周昊澄;骆成栋;赵文彦;
天地视频/音频通信在载人航天任务中具有重要的作用。为实现天地视频/音频通信，针对载人航天器与地面通信站之间通信链路时延长和前向/返向链路速率不对称的特点，提出一种天地视频/音频通信网络一体化设计。采用国际空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的IP技术(IP over CCSDS技术)实现视频/音频数据天地一体化传输；针对不同类型、不同优先级的数据，采用静态优先级和轮询调度策略相结合的调度方式，以保证业务传输需求。采用信道编码、加扰和加同步字的方式，保证天地视频/音频传输的服务质量(QoS)。文章提出的天地视频/音频通信网络一体化设计，经过地面试验和在轨飞行验证，结果表明：视频数据传输速率均匀，图像话音清晰无卡顿，均未发生丢包，可用于低轨载人航天器与地面站的通信，也可为后续载人登月、载人登火等深空领域任务提供参考。
2023年02期 v.32;No.159 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2645K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 龙吟;王琰;黄才;吴庆学;孙斌;郑璧青;李丰;
针对载人飞船图像传输质量低的问题，根据测控体制及信道资源约束现状，提出一种载人飞船图像系统优化设计，通过对载人飞船上图像压缩编码算法改进和地面图像增强，实现在沿用载人飞船整体方案的前提下图像传输质量的提升。载人飞船上图像压缩部分，通过提升单帧图像的分辨率和降低帧频，实现传输带宽不变前提下图像质量的提升。地面图像增强部分，通过对载人飞船上原始图像进行深度网络数据预处理和基于深度网络的低质量视频增强，解决经过编码传输后视频分辨率低、压缩噪声大、运动模糊严重的问题，进一步提升图像质量。经过实例验证，通过改进载人飞船上图像压缩编码算法，在双幅模式下，峰值信噪比(PSNR)提升约2.000 dB;在单幅模式下，PSNR提升约1.800 dB。通过增加地面图像增强系统，PSNR提升约2.000 dB。
2023年02期 v.32;No.159 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2684K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 高一丹;叶志彪;黄佳雷;于爽;金旭鑫;何嘉恺;翁艺航;
针对旋转式星载辐射计转动体升降、天线收拢展开后整机动平衡状态不稳定的问题，文章提出了天线展开机构设计改进、转动体升降方式改进及动平衡试验方法优化。经动平衡试验验证，结果表明：改进后旋转式星载辐射计动平衡状态稳定，对卫星干扰力矩小，可以满足卫星的姿态稳定度指标要求，可为类似旋转式星载辐射计结构机构设计、动平衡控制、动平衡试验方法提供参考。
2023年02期 v.32;No.159 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2545K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 窦宏浩;章雷;徐良;贝超;李常亮;杨彪;张世杰;刘丽;
提出了一种基于星上路由策略的低轨通信卫星馈电链路切换优化方法，采用单馈电天线设计，在馈电链路切换过程中根据路由算法动态调整业务传输流向。通过星间链路，利用相邻卫星馈电链路实现本星馈电业务传输不中断，有效降低了馈电载荷的质量、功耗及成本，并提高了天线使用率。此优化方法对低轨通信卫星馈电载荷设计、承载网路由协议设计以及星座系统网络设计具有减轻质量、降低成本、简化设计等借鉴作用。
2023年02期 v.32;No.159 102-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2949K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 叶兴彬;庄磊;郭斐;李安桃;丁海鑫;陈重华;
从天线相位中心的定义出发，针对分布式干涉合成孔径雷达(InSAR)卫星基线获取过程中涉及到的“小型宽波束”全球导航卫星系统(GNSS)天线和“大型窄波束”SAR天线，首先，研究了两型天线的相位中心特性，之后，开展了天线相位中心对基线的影响分析，明确了分布式InSAR卫星相位中心的研究重点在于双星间天线相位中心准确度和稳定度的一致性控制；结合工程研制，最后，给出了两型天线相位中心不同的控制措施。文章的研究工作对分布式InSAR卫星系统的研制具有借鉴意义。
2023年02期 v.32;No.159 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2027K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ]