- 陆春玲;白照广;李永昌;武斌;邸国栋;窦毅芳;
高分六号卫星是继高分一号卫星之后,又一兼具高分辨率成像和超大幅宽成像能力的卫星,也是我国首颗具备红边谱段的遥感卫星。为了更好地推进卫星的应用,文章对高分六号卫星平台和载荷进行了系统介绍,梳理了高分六号卫星与高分一号卫星的异同点,阐述了高分六号载荷以单相机体制实现超宽成像的创新,总结了精致为用、组网观测的高质量、高精度、高效能卫星技术创新,以及围绕长寿命、高可靠所采取的措施。结合卫星在轨应用,凝炼了高分六号卫星在对月成像、对月相对辐射定标成像、舱外可视化成像及自主健康管理等方面的新模式应用成果。文章总结了行业应用的前景,高分六号卫星具有高、中空间分辨率、大幅宽、多谱段成像结合的优点,对大尺度地表观测具有独特优势。
2021年01期 v.30;No.146 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K] [下载次数：737 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：32 ] |[阅读次数：0 ] - 王琦;顾亚楠;
导航星座星间链路是我国首个网络化的星间链路,文章结合导航星座星间链路运行管理的实践,明确了星间链路运行管理的概念、内涵、功能等;从导航星座星间链路运行和管控的特点出发,对运行管理的模式及各模式下的场景进行了精细化设计和定义;分析了导航星座星间链路运行管理模式之间、场景之间的转化关系和转化条件,明确了各种模式下星间链路运行管理的重点内容。通过选取常规服务模式下节点故障处置恢复事件进行分解,证明星间链路的精细化运行管理有力地支持了导航星座的高效稳定运行。此外,基于导航星座星间链路运行管理的经验,提出了星间链路运行管理的一体化、网络化、服务化的发展方向。
2021年01期 v.30;No.146 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K] [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 曾光;王露莎;李栋林;
针对平面内轨道交会问题给出了一种多冲量轨道控制算法,其融合了半长轴、偏心率、近地点幅角联合控制方法和轨道相位捕获控制方法。首先建立了等点火时长计算模型和理论起控时刻计算模型,在此基础上设计了控制序列自动调整算法。基于该算法,在给定测控条件、单次控制最大点火时长等约束条件下,可快速求解实现与目标航天器轨道交会的多冲量控制策略。最后,通过轨道交会问题算例,验证了算法的有效性。该方法可应用于轨迹捕获、航天器组网控制、航天器交会远程导引等航天场景。
2021年01期 v.30;No.146 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K] [下载次数：142 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 杨纪伟;付伟;韩丽;颜博;岳群彬;张丽霞;
针对多颗成像对某一特定区域协同观察的问题,提出了一种基于全球网格的区域目标规划算法。考虑到卫星幅宽、网格数据更新速度、条带计算精度等因素,采用军用分幅标准对全球进行网格划分,选定1∶50 000作为基准比例尺,并采用网格金字塔实现条带计算精度和网格可见性数据更新速度的平衡;通过并行多节点的点目标访问,计算特定时间段内全球网格的观测可能性,并记录所有网格的可见时刻及对应的卫星姿态信息;按照覆盖面积最大、单次成像最优、加权最优等规则通过贪婪算法依时间顺序选定不同条带,生成对应的协同方案。文章针对不同大小的区域设计了3个试验进行仿真,结果表明:该算法能适应不同大小区域的多星协同观测,反应速度能够达到10秒量级,可为多卫星区域协同观测设计提供参考。
2021年01期 v.30;No.146 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K] [下载次数：315 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 马东锋;
针对卫星对地观测任务需求分析方法研究的复杂性和迫切需要,文章通过把文本化的卫星观测需求编码成数值向量的形式,提出需求之间的相似度度量方法。进而基于无监督学习的相关理论和算法,给出向量化表示的需求聚类算法。同时为了能在二维平面直观展示分析高维需求数据,在引入需求之间距离计算方法的基础上介绍了高维数据的降维算法,并且通过测试数据验证了算法的有效性和可行性。通过把繁杂的需求信息转换成高维空间向量,能大大降低分析人员对领域专业知识的依赖,提升需求分析的效率和科学性。
2021年01期 v.30;No.146 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 谢少彪;刘延芳;杜冬;齐乃明;
通常低轨卫星过顶时间较短,而目标运动随机,因此捕获运动目标是较为困难的,只能通过长期的时间累计来提升捕获概率。文章基于目标运动速度、出动频率、全球分布位置,卫星工作寿命、视场幅宽、轨道重访频次和时长等复杂因素,给出了卫星过顶遭遇目标的概率计算方法。然后根据概率计算结果,提出了实现0.99的遭遇概率要求卫星视场幅宽的下限。研究结果可为论证面向运动目标探测的低轨卫星视场幅宽需求提供借鉴。
2021年01期 v.30;No.146 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 潘立鑫;王胜刚;袁军;王琳琳;
低轨遥感卫星执行姿态稳定和姿态机动任务时,需要有效克服外部干扰力矩的作用,提高卫星姿态控制的性能,为此文章提出了姿态解耦控制设计。该设计依据解耦控制理论和实际飞轮的工作特性,在卫星运动耦合模型的基础上运用解耦控制方法设计了姿态控制律,将耦合模型分解为滚动、俯仰和偏航3个子系统进行分析,并从频域指标的角度研究了控制参数的选取方法。以资源一号02D卫星为研究对象,对文章提出的设计进行仿真,同时结合资源一号02D卫星在轨数据,比较了姿态解耦控制设计与在轨应用的控制性能指标,结果表明:文章提出的设计控制性能良好,可应用于低轨遥感卫星姿态控制。
2021年01期 v.30;No.146 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 高飞;姬鼎丞;王军伟;綦磊;林京;
针对蜂窝夹层复合材料航天器结构双侧的脱粘损伤辨识与成像问题,文章提出了单侧激励下的夹层结构超声导波信号溯源解析和脱粘损伤成像算法。经过有限元仿真和试验验证,结果表明:单侧激励下导波的传播机制受波长与厚度比影响显著。随着导波波长的减小,面板中的导波测试信号中将出现由结构内部反射产生的尾波成分,直达波和尾波的信号特征差异可为辨识脱粘损伤内部位置提供依据。在此基础上,通过超声阵列传感器,基于多传感信息融合方法,可准确实现双侧损伤的溯源与成像,研究结果可为航天器蜂窝夹层结构的智能传感方法和健康监测方案设计提供参考。
2021年01期 v.30;No.146 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K] [下载次数：512 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 钟奇;潘维;王玉莹;苏生;
遗传算法和Broyden类的准牛顿法是近年出现的两种航天器热模型修正新技术,目前处于尝试用于工程实践的试探研究阶段。文章对两种方法的算法原理进行了初步调研,并分别分析温度和热模型不确定参数两方面的修正效果。单从温度修正结果来衡量,两种方法均能取得较好效果。但不确定参数的修正效果不佳,两种方法均无法保证不确定参数的精度、甚至只能获得丧失了物理真实性的参数解。在此基础上进一步分析了航天器热模型修正问题的定解性,指出一般情况下实际航天器热模型修正属于欠定解或过定解问题,无法得到精确的参数的反解值。据此提出工程上应成组使用修正获得的参数,并应保持同一参数在修正模型和预示模型中的一致性。最后,初步展望了利用人工神经网络深度学习进行航天器热模型修正的可能性。
2021年01期 v.30;No.146 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1358K] [下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 兰天;穆强;江利锋;于俊慧;杨柳青;
在现有智能化卫星综合电子系统的基础上,针对自主热控功率波动问题,文章提出了一种航天器自主热控功率波动抑制方法。该方法将自主热控划分为温度采集、占空比控制、功率波动控制、回路开关控制共4个步骤。通过智能功率驱动芯片实现了短时间内批量切换加热回路通断状态。在此基础上,以控温周期为单位实现了对各加热回路的矩阵式占空比控温。通过调整控温周期内加热器开关矩阵分布,抑制自主热控过程中的功率波动。经地面试验验证,本文设计的方法在满足热控需求的基础上,降低了自主热控过程中出现的峰值功率,并对各控温周期间和控温周期内的功率波动起到了良好的抑制作用,已在多颗智能卫星上得到应用并取得预期效果,可为后续航天器软件设计提供参考。
2021年01期 v.30;No.146 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2100K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 刘绍然;刘正山;石明;王益红;刘洋;
电加热器是航天器常用的主动热控措施,合理准确的电加热器在轨工作分析技术可以有效地评估热控功率设计的经济性。为了获取通信卫星热控功率准确的使用情况,研究了热控功率的电流评估、开关量评估方法,通过在轨实际数据对上述方法进行了验证。根据地球静止轨道通信卫星热设计和遥测数据,给出了电加热器在轨使用规律和平均功率,结果表明:目前国内通信卫星加热器总功率余量大于48%,具有较大的统筹优化空间。该评估方法为在轨热控性能评估技术提供了新的思路,评估结果可作为设计热控功率、制定在轨智能管理策略的参考。
2021年01期 v.30;No.146 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K] [下载次数：213 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 张明;刘奕宏;李海津;张文佳;张晓峰;夏宁;朱立颖;穆浩;刘震;
随着大功率通信卫星、高分辨率SAR卫星、大功率电推进航天器、核动力航天器、大型在轨服务站等对超大功率能源系统需求不断增强,100 kW超大功率电源系统成为未来大功率航天器电源系统的发展趋势。文章结合航天器电源系统研究基础,对100 kW电源系统的高压、大功率、分布式的任务特点进行分析,设计一种分布式可重构电源系统,提出了系统拓扑架构和相应的控制策略,并对高压大功率变换控制技术、多通道能源管理技术、高压大功率元器件技术和系统可靠性、安全性技术进行研究。对文章提出的电源系统进行软件建模和仿真,结果表明:100 kW电源系统拓扑架构和管理控制策略合理可行,系统稳定性较好,鲁棒性强,可为后续大功率航天器电源系统研究和设计提供参考。
2021年01期 v.30;No.146 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2331K] [下载次数：362 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 王佳伟;罗毓芳;邱瑞;
针对航天器任务静态显示方式复杂性和动态性要求不断提高的问题,文章提出了基于数据驱动的航天器演训任务可视化方法,其通过任务数据结构化转换,利用动态关联特性显示算法,实现演训任务的实时动态显示。通过某航天器规避任务仿真实例对方法的有效性进行了验证,可为航天器任务可视化提供借鉴。
2021年01期 v.30;No.146 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2246K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]
- 方凯;王希;闫金栋;于澎;胡帆;
在直接序列扩频(简称直扩)体制抗干扰测试中,传统的抗干扰测试系统通常只涵盖了同频异码多址干扰与同频单载波干扰2种干扰信号,无法充分验证航天器测控通道的抗干扰能力。为此,文章提出一种适用于直扩体制的抗干扰通用化测试系统设计,将干扰信号的种类扩充至8种。同时,利用虚拟仪器与远程技术,实现对地面测试设备的集中式管理、程控与实时监视的功能,具备良好的人机交互能力。测试结果表明:抗干扰通用化测试系统具备干扰信号种类全面、通用性强的特点,能够提高测试效率,可应用于后续航天器测控通道抗干扰性能试验。
2021年01期 v.30;No.146 115-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 3215K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 仇恒抗;李淼;刘文辉;钟汉田;杨帆;张里晟;陈萌炯;
低地球轨道(LEO)航天器高压太阳电池阵存在与等离子体相互作用发生静电放电(ESD)导致其失效的风险,需要确定产生一次放电和二次放电的电压阈值并采取相应的防护措施。文章模拟LEO等离子体环境,采用刚性基板三结砷化镓太阳电池试验件,试验研究了LEO条件下高压太阳电池阵在无防护与涂胶防护状态下发生一次放电和二次放电的电压阈值。在太阳电池组件同样并联间隙情况下,试验结果表明:无防护试验件发生一次放电的电压阈值为110 V,涂胶防护试验件发生一次放电的电压阈值为120 V;太阳电池电路通0.83 A电流,无防护试验件发生二次放电的电压阈值为150 V,涂胶防护试验件发生二次放电的电压阈值为160 V。因此,在设计高压太阳电池阵时,建议合理控制相邻太阳电池串之间的电压差和并联间隙,以及采用在相邻太阳电池串之间涂敷硅橡胶等措施,以有效控制太阳电池阵静电放电的发生。
2021年01期 v.30;No.146 124-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 2589K] [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 王田野;吕旺;宋效正;信思博;董瑶海;顾强;
干涉式垂直探测仪(GIIRS)是气象观测的重要有效载荷,对卫星平台的稳定性要求很高,采用图像导航配准技术可解决星上活动部件运动、卫星平台姿态抖动对GIIRS成像的影响。为了在地面验证GIIRS的成像性能,文章提出图像导航配准成像试验方法。利用3轴气浮台模拟3轴稳定卫星零重力下的自由转动,利用GIIRS样机模拟GIIRS的成像特性和在轨扰动,验证了动力学补偿特性和图像运动补偿特性。试验结果表明:采用图像导航配准成像试验方法,卫星特定频率下的姿态稳定度提升了80.8%,图像运动补偿精度优于13.78μrad,满足GIIRS成像需求。
2021年01期 v.30;No.146 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2581K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 祁圣君;
随着频段的升高,星载功率放大器调幅/调相(AM/PM)转换系数采用传统的单边带法测试时会出现结果无效的情况。文章在测试方法原理的基础上,结合数据对无效测试结果产生的根源进行分析,并分别对测试输入和输出部分中的误差原因进行研究。根据分析结果,详细给出了设备状态参量优化、功率修正等测试优化措施并进行了应用验证。文章分析结果可为星载功率放大器AM/PM转换系数测试结果的分析及准确有效测试提供参考,降低无效测试结果出现的概率,提高测试精度和可靠性,从而为准确评估星载功率放大器的性能奠定基础。
2021年01期 v.30;No.146 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]