- 赵秉吉;张庆君;刘立平;戴超;
信号模型是星载合成孔径雷达(SAR)数据处理的基础数学模型,文章通过分析地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)的轨道和成像机理的特殊性,针对长合成孔径时间和弯曲轨迹,提出了一种适用于GEO SAR的精确高阶多普勒信号模型。首先,建立合理的星-地运动几何模型,分析3种典型轨道GEO SAR的姿态导引角度和合成孔径时间特性;然后,阐述高阶多普勒信号模型的解析形式以及相应各频域的解析表达式。仿真结果表明:与等效斜视距离模型和改进的等效斜视距离模型相比,高阶多普勒信号模型具有更高的精度;对10m分辨率的点目标进行成像处理,利用4阶多普勒模型成像后,聚焦效果良好。
2016年05期 v.25;No.120 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K] [下载次数：125 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 倪崇;张庆君;刘杰;朱宇;田卫明;
为了验证地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)的成像机理,采用倾斜地球同步轨道(IGSO)北斗导航卫星作为照射源,通过地面接收北斗导航卫星信号和地面反射的回波信号,实现对GEO SAR成像机理的等效性验证。北斗导航卫星具有与GEO SAR卫星相似的轨道,地面接收的信号可以等效成单程传播的GEO SAR回波信号;成像处理采用与GEO SAR相同的合成孔径时间,在合成孔径时间内地面反射的北斗导航卫星信号具有与单程传播的GEO SAR回波信号相似的距离徙动特性和多普勒特性,可实现长合成孔径时间条件下GEO SAR成像机理的验证。通过双基地试验实现了应用北斗导航卫星信号的GEO SAR成像机理的等效性验证。
2016年05期 v.25;No.120 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 余婧;于龙江;李少辉;王跃;张国斌;杨文涛;
针对敏捷卫星的新型工作方式——主动推扫成像过程中的积分时间设置开展了研究。通过建立敏捷卫星主动推扫成像典型场景和积分时间模型,仿真了敏捷卫星主动推扫成像过程中相机TDICCD的积分时间变化情况,并给出了设置建议。文章对两种典型工况进行了仿真计算,均为卫星对垂轨条带进行扫描,条带长度分别为170km和1520km,仿真结果表明:积分时间在主动推扫成像过程中实时变化,同时在大角度机动下,边缘和中心视场的积分时间有较大差异。积分时间的实时变化需要进行积分时间的实时设置,并仿真给出了设置频率的需求;而积分时间边缘和中心视场的不一致,需要进行积分时间的分片设置。分析表明采用这些措施后,主动推扫过程中由于积分时间设置引起的图像MTF下降能得到有效控制。文章的仿真结果可以为我国敏捷卫星总体的设计和相机的设计提供参考。
2016年05期 v.25;No.120 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 王恺;陈世平;曾湧;
高精度几何模型的建立及其参数的解算,是卫星图像在轨几何检校的核心工作。文章提出了一种应用偏最小二乘法的多参数误差方程整体解算方法,以解决基于误差几何模型的参数整体检校模型参数众多、参数间存在强相关性、参数估计复共线性等问题。以我国资源三号(ZY-3)卫星正视相机为例,对提出的方法进行验证。结果表明:文章提出的是一种精确、可靠的卫星图像在轨几何检校方法;在仅做一次几何检校时,ZY-3卫星正视相机相同数据平面定位精度优于3.10m,1年以后的平面定位精度优于15.00m。此方法可广泛应用于高分辨率光学卫星图像的在轨几何检校。
2016年05期 v.25;No.120 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 刘伟;俞洁;杨立峰;洪振强;
针对地球静止轨道(GEO)卫星转移轨道段推进剂消耗量大,卫星横向质心偏移,导致变轨过程中发动机产生较大干扰力矩等情况,提出在轨使用推力器进行卫星横向质心估算的方法。为保证卫星姿态稳定控制,采用推力方向相同、力矩方向相反的成组推力器同时喷气激励,再用陀螺进行角速度测量,避免因力矩过大、控制系统暂停闭环控制时卫星产生较大的角速度。利用实例对横向质心估算方法进行仿真验证,结果表明:估算方法仅需10s的连续喷气激励,避免了卫星姿态的波动,估算误差可控,可用于GEO卫星转移轨道段的质心估算。
2016年05期 v.25;No.120 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 许焕宾;施丽铭;肖伟;陈茹;马凯;严利娟;张霞;
载人航天器大型化、轻量化的特点对结构效率提出了更高的要求,文章提出一种薄壁密封舱大承载胶接结构设计方法,通过采取胶接区域变厚度设计、通气孔分布式设计、打磨工艺设计和抽真空加压设计等针对性改进措施,有效解决了"浴盆效应"、支座与舱壁的刚度匹配、舱壁局部表面处理以及胶接加压等问题。仿真分析和试验表明:支座在胶层剥离前可承受约12 000N的剪力,胶接性能得到明显提高,此方法可用于密封舱舱内结构设计。
2016年05期 v.25;No.120 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 许广兵;曹子振;王琨;
为保证卫星平面天线展开后工作面"无突出物和零板间缝隙",提出一种新型铰链设计。采用该铰链的天线展开后,铰链不会突出在天线上表面,不会对天线波束的发射带来干扰。基于ADAMS软件,建立了装有新型铰链的平面天线展开动力学模型;通过动力学分析和计算,确定了铰链设计的相关参数。根据设计参数和平面天线的安装要求,研制了3套铰链样机,并进行了多次展开试验验证。试验结果表明:装有该新型铰链的天线展开动作平稳,同步性好,联动装置中的绳索在天线展开过程中未出现松弛现象,因此新型铰链满足平面天线的使用要求,具有工程应用价值。
2016年05期 v.25;No.120 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K] [下载次数：211 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李红林;余文涛;黄智;魏强;
在东方红四号卫星平台上应用锂离子电池替代传统氢镍电池,能显著减小供配电分系统的质量和体积,提高卫星平台能力。锂离子电池工作特性与氢镍电池差异较大,针对锂离子电池在东方红四号平台某卫星上首次应用,为降低应用风险,满足在轨使用要求,文章对电池热控设计、电源在轨充放电管理和均衡策略进行分析,利用SLIM(SAFT Li-ion Model)软件对锂离子电池在轨电压输出特性进行仿真,提出适应锂离子电池应用的热控措施、充放电管理方式和线性均衡管理策略,并利用某卫星在轨数据进行验证,满足了在轨使用要求,证明该锂离子电池应用方案可以在后续东方红四号卫星平台推广应用。
2016年05期 v.25;No.120 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 519K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 贠磊;张岩;程显富;邹恒光;曹延哲;张文芳;
采用电阻分压法和运放差分放大法的锂离子蓄电池组单体电压测量系统,电压测量精度不高,并且蓄电池组对测量电路放电会导致单体一致性变差。为此,文章提出了一种适用于星载锂离子蓄电池组单体电压的浮地测量方法,将被测试蓄电池组单体电压进行分组,每组具有独立的测量电路,测量电路通过光耦与主控电路连接。通过仿真分析与测试验证,证明了浮地测量方法具有较高的测量精度,即使在高低温工况下,单体电池电压测量精度优于0.005V。此外,提出了采用分时的改进设想,在不影响测量性能的情况下,能够大大简化测量电路,降低研制成本及测量系统质量,在高压锂离子蓄电池组测量领域具有应用价值。
2016年05期 v.25;No.120 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 王少宁;陈昶文;张保平;王长胜;
分析了霍尔电推进系统的电源处理单元(PPU)的需求,介绍了使用移相全桥软开关电路设计方法,实现了电源处理单元阳极电源高效率,同时通过采用FPGA设计方法,实现了数字化电源处理单元的设计,最后给出了80mN霍尔电推进系统数字化电源处理单元工程样机的实现情况,结果表明:采用软开关后电源效率得到了明显的提高,数字化控制的电源处理单元具备了参数灵活调整的功能。
2016年05期 v.25;No.120 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K] [下载次数：292 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 赵志晖;邓湘金;郑燕红;姚猛;李群智;薛博;
为解决航天器地外天体采样任务中约束条件多、未知因素多、工作过程复杂、通信延时大和工作时间紧张等难题,文章针对地外天体采样任务中的地面遥操作系统进行分析,以快捷、准确、有效为设计目的,提出了一种地面遥操作任务支持系统概念设想,利用计算机技术代替人工参与,提高了器地交互效率和可靠性,可广泛应用于深空探测领域,尤其是地外天体采样任务。
2016年05期 v.25;No.120 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 余晟;张海祥;宋宏江;何晓宇;闫金栋;
提出一种基于推演式聚类学习算法的卫星通用健康状态监视系统,应用卫星运行数据构建多维空间向量集,通过聚类生成健康状态知识库,可以实时监视卫星遥测状态。使用某卫星热控分系统的测试数据对该系统的有效性进行了验证,结果表明:该系统具有较好的卫星异常健康状态识别与评估的能力和准确度,可为卫星健康状态监视手段的选择提供参考。
2016年05期 v.25;No.120 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K] [下载次数：204 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 朱剑冰;何熊文;汪路元;苗蕾;窦钠;
为解决我国卫星星载健康状态监测中存在用户需求不统一、软件代码复用率低和监视规则修改不灵活等问题,文章研究了遥测遥控包应用标准(PUS)中相关的星载监视业务、事件报告业务和事件动作业务,分析了其间的关联关系,并基于PUS标准设计了一套在轨实时状态监测系统。该系统利用实时的遥测数据和星上状态监视规则完成卫星健康监测,具有较强的灵活性和通用性,并已在某原理样机中得到实现。此系统可为后续型号星载健康管理功能设计与实现提供参考。
2016年05期 v.25;No.120 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 邵立民;杨海峰;赵新攀;
针对目前没有适合空间隔膜压缩机可靠性评估方法的问题,文章以无失效贝叶斯可靠性评估方法为基础,综合利用配分布曲线法、零部件失效率函数特性、可靠性预计数据,提出了适用于空间隔膜压缩机可靠性评估方法,通过计算实例证明了该方法能够解决空间隔膜压缩机小子样、无失效子样可靠性评估问题,可为同类产品可靠性评估提供参考。
2016年05期 v.25;No.120 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 周凯;王博;赵立军;
介绍了美国以《战略规划》和《科学计划》为主线的深空探测战略规划的管理体制,并综合NASA 2011—2017财年的预算申请文件,分析了NASA 2011—2021财年的预算发展情况和未来走向。介绍了NASA的各类深空探测活动和研究计划,包括"发现计划"、"新疆域计划"、"月球探索计划"、"火星探测计划"、"外行星计划"和"行星科学研究"等。研究了NASA深空探测活动的投资重点和投资策略,指出在深空探测领域,美国不仅制定了长期、连续且稳定的深空探测战略规划,而且还制定了相应的投资策略和预算管理机制,保证了研制经费的持续投入,不断支持未来探测任务所需先进技术的概念研究和预研攻关,全面发展深空探测能力,确保了其在深空探测领域的全球领先地位。文章提出启示和建议,可为我国深空探测战略规划的制定和预算分配提供参考。
2016年05期 v.25;No.120 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张兰涛;杨宏;印红;魏传锋;温博;
行星保护是指在深空探测任务中,通过采取一定的预防和控制手段,避免地球和地外星球之间发生交叉生物污染的活动,这对于地球生物安全和生命起源探索均具有重要的意义。文章明确了行星保护概念应包括避免地球的物质污染地外星球(正向污染)和避免带回的地外星球物质污染地球(逆向污染)。对已有的行星保护任务类别进行分析,重点讨论了行星探测任务中的生物污染防控环节及其特点,如正向污染中的选材、生产、运输、发射、飞行等环节,以及逆向污染中的样品采集、返回、运输、研究和销毁环节。最后,从正向污染、逆向污染及策略3个角度,提出了行星保护的实施建议,如探索灭菌方法、建立材料数据库、无菌总装及返回样品的密封、保存、隔离、销毁等。
2016年05期 v.25;No.120 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 106K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 李志杰;果琳丽;黄江川;张小琳;张柏楠;
光帆航天器可以借助太阳光,也可以从地基或空基能量站发出激光对其加速,与传统的化学推进相比,光帆推进技术可以使航天器获得较大的加速度,从而进行较远空间目的地的探测活动。文章对国外光帆航天器的发展现状及主要技术指标进行了调研,重点介绍了"突破摄星"计划(Breakthrough Starshot)概况,并对其重要系统组成及计划工程实施过程进行了详细分析。最后对"突破摄星"计划中可能涉及到的关键技术进行了梳理,包括地面大型激光阵列技术、芯片星器件集成技术、光帆轻质材料技术、光帆姿态控制技术以及深空激光通信技术。以上研究内容可为我国发展光帆航天器技术提供参考。
2016年05期 v.25;No.120 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]