- 李振东;何善宝;刘崇华;王海红;
利用星间测距和通信实现卫星自主导航是下一代导航星座的发展方向之一。为了确定星间测距和通信链路的网络拓扑结构,对walker24/3/2星座的卫星之间几何可见性、卫星天线之间的可见性进行了研究,给出了可见性判断条件,并针对三条轨道相互垂直的情况,推导了星间几何距离随时间变化的公式。对天线扫描区域为±60°对地圆锥的情况进行了理论分析和卫星仿真工具包(Satellite Tool Kit,STK)仿真,理论分析和仿真结果均表明:星座中任意一颗卫星相对于其相邻的两个轨道面,存在各有两颗可见时间达到100%的卫星时,可以建立轨道面间永久星间链路,在间歇可见的卫星之间可以建立动态星间链路。最后,根据可见性结果,针对导航星座设计了一种静态无需切换的网络拓扑结构和一种动态带切换的网络拓扑。
2011年03期 v.20;No.88 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [下载次数：447 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：4 ] - 赵毅;郑晋军;刘崇华;陈忠贵;王璐;
为了提高频带的利用率,现代卫星导航系统往往在一个信道内发送多路信号。直接的线性组合信号不是恒包络的信号,在通过功率放大器时会产生失真,影响信号的性能。为解决这一问题,引入了恒包络生成技术。多数表决算法是针对二进制信号的一种恒包络算法,目前已经成功应用于深空通信中的信号处理;其恒包络特性允许信号通过效率较高的C类功率放大器且不引起信号畸变。文章首先介绍了使用恒包络算法的意义和衡量恒包络算法优劣的评价准则,然后分别介绍了等功率、非等功率、通用的多数表决算法,并给出了复用技术效率变化的仿真结果、典型情况下的功率谱密度,可为卫星导航系统的信号设计提供理论参考。
2011年03期 v.20;No.88 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：3 ] - 高军;王舒鹏;方莉;顾行发;余涛;
星载遥感器偏振灵敏度带来的偏振测量误差会影响获取数据的准确性,该误差作为系统误差将直接影响到数据应用。文章采用矢量辐射传输模型模拟遥感器(以中等分辨率成像光谱仪为例)入瞳处信号偏振与遥感器偏振耦合特性,分析了遥感器偏振灵敏度分别为2%、5%、7%时,遥感系统的测量误差分布情况,发现偏振耦合误差直接影响获取数据的真实性和一致性,视场内满足要求的数据随着偏振灵敏度指标的提高而减少,甚至不足30%。提出了采用补偿大气偏振误差的方法,可部分消除遥感器偏振测量引入的误差。
2011年03期 v.20;No.88 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：4 ] - 李晓云;杜伟;
通过分析给出了偏流角变化、速高比变化和姿态精度导致的像移量及其与调制传递函数的对应关系,结合卫星轨道和相机参数,在不同积分级数下引起的像移对相机成像质量的影响进行了仿真。结果表明,随着积分级数的增加,像移对相机成像质量的影响越来越大,尤其表现为偏流角及速高比的变化。为此,在轨运行期间须对其采取补偿措施,为保证高质量的图像,卫星平台必须具有高精度、高稳定度的姿态控制系统。
2011年03期 v.20;No.88 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K] [下载次数：444 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：3 ] - 梁新刚;周志成;曲广吉;
美国的"天基红外系统"(SBIRS)包括高轨和低轨两类预警星座,前者主要用于弹道导弹主动段探测,后者主要用于被动段的跟踪测量。文章利用其高轨静止星座,对只有角测量条件下的主动段弹道估计滤波算法进行了分析比较。首先给出主动段状态方程和测量方程,然后分别结合扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波这三类典型非线性滤波估计算法,对主动段弹道估计问题进行求解。针对上述研究问题,仿真结果表明,综合考虑滤波稳定性、估计精度和计算效率,无迹卡尔曼滤波要优于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波。
2011年03期 v.20;No.88 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K] [下载次数：356 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：3 ] - 黄丽霞;
由于月球曲率的影响,月表无线电波的传播需要考虑传播路径上的月面反射多径损耗和障碍物绕射损耗。根据惠更斯-费涅尔原理,文章针对月球曲率较大等特征,分别采用标准多径干涉和绕射算法及SEKE算法,对月面反射多径干涉、障碍物绕射等基本模型的应用判据进行研究,建立了基于以上两种算法的沿光滑月表的电波传播模型,并通过仿真算例对两种模型的计算结果进行仿真分析,为月表通信的工程设计提供了仿真分析工具,为工程应用提供了设计参考。
2011年03期 v.20;No.88 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 马凯;程刚;彭慧莲;丁锋;
索杆式伸展臂在展开过程中,其斜拉索存在大运动和大变形问题,运用传统分析方法进行仿真分析难度较大。文章基于非线性弹性理论的绝对节点坐标方法,描述了斜拉索的空间运动和变形,研究了横向框架在贮存段、消旋段、提升段和套筒外的动力学特性,实现了索-刚体组成耦合系统的多体动力学数值仿真。
2011年03期 v.20;No.88 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：3 ] - 王友渔;陈天智;盛聪;刘宾;柴洪友;
通过分析比较不同构型的指向机构特点,提出一种轻小型月球着陆器相机三自由度指向机构设计方案,研制出原理样机。建立了相机指向机构运动学模型,对不同工况的相机指向机构的力矩裕度及冲击进行了分析,基于有限元分析对相机指向机构进行模态分析,得到机构主要频率及对应振型,可为相机指向机构优化设计提供重要依据。
2011年03期 v.20;No.88 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K] [下载次数：332 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：3 ] - 荣吉利;李健;徐天富;
采用大型有限元软件MSC.NASTRAN,对嫦娥一号卫星定向天线压紧与展开两种工作状态下的模态与压紧状态下的加速度动力学响应,进行数值计算分析。针对双轴定向天线结构特点,结合双轴电机试验参数,引入扭簧单元对双轴电机结构进行模拟,并将天线压紧状态下的固有频率和关键点的加速度响应计算结果与试验结果进行了对比分析,两者具有较好的一致性,证明了有限元模型建立及扭簧处理方法的正确性。研究了天线展开状态下双轴刚度与系统一阶模态之间的关系,提出了符合天线技术要求的轴向刚度的临界值,即应大于0.035N/m。计算模型、方法对相关的工程研究和计算有一定的参考价值。
2011年03期 v.20;No.88 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [下载次数：261 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 王晛;陈天智;柴洪友;
利用ADAMS软件的柔体动力学计算功能,将ADAMS和PATRAN/NASTRAN软件联合,建立太阳翼地面展开及锁定仿真模型,从太阳翼展开初始就考虑连接架和基板的弹性,以及地面各影响因素的影响,对太阳翼地面展开锁定过程进行连续的仿真计算,得到了对驱动机构的冲击载荷等动力学性能。分析方法得到了试验的验证。其后,给出了太阳翼空间展开锁定仿真结果。最后,利用仿真模型,分析了空气阻力、吊挂装置摩擦阻力等因素对太阳翼地面展开及锁定冲击载荷的影响。
2011年03期 v.20;No.88 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K] [下载次数：649 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：38 ] |[阅读次数：3 ] - 肖永轩;曹桂兴;曾小金;薛永;
地球静止轨道(GEO)移动通信卫星,多采用大反射面天线及多馈源组成的空间可展开多波束天线系统,具有更高的天线增益,并提高了整体系统性能,但由于过于庞大的天线反射面和馈源阵列,在整星结构构型布局中难免由于卫星星体或其它机构部件的存在而造成散射。文章主要针对GEO移动通信卫星星体对多波束天线散射影响问题,利用仿真分析软件,计算了无卫星星体情况下的合成波束覆盖区图,以及有卫星星体散射情况下的合成波束覆盖区图,并将两者计算结果进行对比,分析结果显示,由于卫星星体的散射影响,使得合成波束主极化和交叉极化覆盖增益分别变化了0.1dB和0.2dB,卫星星体存在对多波束天线的散射影响,因此应分析卫星构型布局对电磁波传播的影响,避免出现颠覆性问题。
2011年03期 v.20;No.88 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 江涛;阎鲁滨;
波纹馈源广泛应用于星载反射面天线系统。文章基于模式匹配法对圆波导阶梯和波纹馈源进行了分析,对波导阶梯的散射参数和波纹馈源的辐射方向图进行了计算,分析波纹馈源时采用光壁波导中的TE和TM模式,并通过分别与Ansoft HFSS仿真结果和试验测试数据比较验证了方法的准确性。采用Ansoft HFSS软件分析某馈源计算时间为120min以上,而采用文章所述方法计算时间仅为8min左右,在计算速度上有较大的优势,可为星载波纹馈源的快速分析设计提供一种有效工具。
2011年03期 v.20;No.88 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 陶志刚;李晴;
数据总线是小卫星上各模块之间的主要数据传输通道,充分利用现场总线技术,选择合适的数据总线标准,改善数据总线应用的标准设计,提高可靠性,将工业、商业总线技术引入航天领域是小卫星数据总线未来的发展方向。小卫星星上控制局域网(CAN)总线网络组成包括物理层、数据链路层和应用层。文章分析了小卫星星上网络的应用层协议的基本组成,以及将应用层数据包组织成为适合在CAN总线上进行传输的帧格式的方法,描述了星上CAN总线网络的数据帧结构,阐述了仲裁域、控制域、数据域的基本设置。文章提出了一种基于优先级对CAN总线数据帧进行发送和接收的星载网络传输方法;给出了CAN总线数据帧数据域中的有效数据、通信的源地址、目标地址在CAN数据帧中的结构设置,提出了利用CAN总线的多主特性,基于优先级的发送和接收处理CAN总线数据帧的方法,能够满足通信实时性和大数据量的传输要求。
2011年03期 v.20;No.88 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 119K] [下载次数：294 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：3 ]