超低地球轨道卫星大气阻力预测与影响因素分析

为了对超低地球轨道卫星的大气阻力进行有效预测和分析,该文基于自由分子流试验粒子Monte Carlo方法,通过嵌入多种国际主流大气模型,开发了一套低地球轨道任意复杂外形航天器气动特性预测的通用三维并行软件,并以GOCE卫星为研究对象,计算并分析了该卫星的大气阻力特性,研究了大气模型参数、飞行高度、轨道纬度和经度等因素对大气阻力的影响规律。结果表明:随着高度的增加,阻力急剧减小,阻力系数却单调增大,卫星阻力的预测对大气模型的敏感性增强;轨道纬度和经度变化的影响主要体现在通过影响来流大气参数而间接影响阻力系数和卫星阻力,大气温度和组分影响阻力系数,而阻力系数和来流大气密度共同决定卫星阻力;随着轨道纬度和经度的变化,卫星阻力和阻力系数均呈现非单调的波动性变化。研究表明:JB2008和DTM-2013大气模型表现相近,而USSA-1976、 Jacchia-1977和NRLMSISE-00大气模型计算出的阻力都较前两者偏高。     

低轨卫星移动通信系统场强概率分布模型的研究

建立了一种适用于低轨卫星移动通信系统的场强概率分布三状态模型和不同环境下的概率分布模型曲线.通过不同环境下三态概率分布模型和实测概率分布的比较,发现参数确定的概率分布与实测的概率分布符合得比较好.     

低轨卫星移动通信中调制分类器的研究与设计

利用小波变换对低轨卫星移动通信中常见数字调制样式的分类方法进行了研究,提出了以相邻码元间相位差为特征量的不同调制数调相信号的分类算法,研究了以小波变换产生的阶梯波为特征量的不同调制数调频信号的分类算法和调频调相信号之间的分类算法,最后利用这些算法对其分类器进行了设计,通过MATLAB仿真证明,所设计的分类器,在低信噪比下对低轨卫星移动通信中常见的调制信号有较好的分类效果.     

低轨卫星星座通信系统星间路径选择

现有的低轨卫星星座路由算法在选择星间路径时,根据算法特征分别选用最短传输延时路径(LDP)和最小跳数路径(LHP),但是对选用LHP的合理性缺乏详细分析。针对低轨卫星星座系统中LDP与LHP的关系问题,该文通过遍历仿真验证,LDP属于LHP集合,且LHP集合中各条路径传输延时差别不大,可以用LHP代替LDP以降低计算复杂度,便于路由算法的分布式实现。此外,基于LHP传输延时的变化特征,提出了星间路径选择的策略,减少了路由切换次数,为进一步优化分布式路由算法奠定了基础。     

低轨卫星通信系统仿真模型设计

本文提出一种低轨卫星通信系统仿真模型的设计方案,并在OPNET网络仿真软件的环境中搭建了低轨卫星通信系统的仿真网络,实现了低轨卫星通信网络中的移动性管理协议,为加入多种移动性管理协议算法,进行分析比较,考察各自的性能构建了坚实的基础。     

低轨卫星通信系统仿真模型设计

本文提出一种低轨卫星通信系统仿真模型的设计方案,并在OPNET网络仿真软件的环境中搭建了低轨卫星通信系统的仿真劂络,实现了低轨卫星通信网络中的移动性管理协议,为加入多种移动性管理协议算法,进行分析比较,考察各自的性能构建了坚实的基础.     

一种低轨航天器与北斗卫星高精度时间传递方法及其初步试验验证

低轨卫星系统近年来在空间目标探测、手机移动通讯、卫星导航系统增强、载人航天等方面都得到了快速发展和应用.我国载人航天工程近几年取得重大突破,在空间站设计搭载的高精度时频科学实验系统,预计可以建立日稳定度和不确定度在10^-17量级的空间时间频率基准.利用空间站精密时间信号向北斗卫星进行高精度时间传递,可以进一步提升北斗时间系统性能及北斗卫星自主时间维持能力.另一方面,我国北斗三号卫星导航系统具备全球组网星间链路功能,能够实现全星座的高精度定轨和时间同步.本文基于空间站和北斗卫星现有可用资源,提出一种基于双向测量方式的低轨航天器与中高轨卫星高精度时间传递方法.根据低轨航天器运行速度快等特点,给出相对高速运动环境下双向测量链路的运动时延误差修正方法.通过进一步建立仿真模拟平台、搭建真实天地试验场景等方式,对双向时间传递性能进行验证.仿真和试验结果表明,基于双向测量方式的低轨空间站与北斗卫星时间同步精度优于0.3 ns.本文可为实现天基高精度时频传递、空间站精密原子钟授时服务、提升北斗系统自主运行能力等提供理论和工程技术参考.     

低轨卫星移动性管理仿真平台研究及实现

针对当前低轨卫星通信系统在移动性管理仿真方面的空白,以铱星星座为参照,基于OPNET设计了一个低轨卫星移动性管理仿真平台.针对低轨卫星的运行特点,从工程实现的角度设计了一套基于接收信号强度测量的硬切换方案,包括星间切换和波束间切换的信令流程.仿真结果表明,该平台能够正确模拟低轨卫星通信系统的工作状态,在不同条件下对卫星通信和切换质量进行对比并输出相关数据参数,为低轨卫星通信系统的研究开发工作提供参考和指导.     

低轨卫星多普勒频移特性几何估计算法

为了能实时准确地计算低轨卫星的多普勒频移,提出了一种适用于不同偏心率的低轨道卫星多普勒频移几何计算方法.该方法无需地面终端经纬度位置及卫星实时坐标,仅由卫星轨道参数及终端处最大可视仰角即可得到当前可见窗内多普勒频移特性.算法计算过程简单、复杂度低、利于片上编程,仿真结果及数值分析均表明该算法具有较高的精确度,可为卫星通信接收机多普勒频移估计与补偿提供先验信息.      

适合消防抢险的低轨卫星系统位置管理技术初探

在移动通信的发展中,位置管理是移动通信技术发展中最重要最具挑战性的问题之一。为适应公安消防部队新时期灭火救援任务需要,建设好覆盖公安消防部队卫星通信网,需要对适合消防抢险的位置管理技术进行研究。提出了一种适合用于消防抢险的低轨卫星系统的位置管理方式,有一定的参考价值。     

再论重力场中大气粒子的分布规律

本详细地分析了地球大气系统粒子的数密度的分布规律，从中发现：（1）该系统的平衡条件有别于一般热力学系统的平衡条件；（2）该系统粒子数密度分布规律不仅与系统粒子的平均速度和所在处的重力势能有关，而且还与系统的湿度和速度的距离梯度有关，也与系统的整体运动速度有关。     

基于CKF算法的卫星轨道实时预报方法

卫星轨道实时预报常采用EKF方法,但是EKF应用于非线性度较大的系统时精度和效率都不高。CKF算法利用带权重的点对状态量进行估计,用球面积分的方法解决了求函数与高斯随机变量乘积的积分的难题,既不需要对函数进行线性化,也不需要计算Jacobin矩阵。将其应用到轨道的实时预报当中,通过仿真验证,表明基于CKF的卫星轨道实时预报方法对预报精度和速度均有一定程度的提高。     

非线性时间序列预测的BP神经网络方法及应用

针对在非线性时间序列的BP神经网络建模预测的基本方法中,存在的建模速度慢,计算较复杂等问题,提出一种改进的BP神经网络动态建模与预测方法,并运用该方法对一非线性时间序列进行了仿真,仿真结果表明此方法的实际应用效果较好。     

基于神经网络的压缩感知观测序列建模

首先阐述了信号处理的热点———压缩感知技术的基本理论框架,并且分析了压缩感知中观测序列的相关特性,接着将BP神经网络应用于非线性时间序列建模与预测中,相应地提出了加入观测序列建模预测后的CS理论框架,基于此框架,给出了实验仿真的结果,得出结论:利用神经网络对压缩感知观测序列进行建模预测可以进一步减少观测序列的传输量,并且具有很高的预测精度。     

基于神经网络模型的室内大规模人流密度预测

提出了一种新型的适用于大规模室内人流密度预测算法.在现有基于无线信号强度的人流密度估算算法基础上,引入加权运算来提升估算质量.进一步,根据连续若干个时间段内估算所得的人流密度,通过BP神经网络模型,对未来某一时刻该区域的人流密度进行预测.根据仿真模型和3个月的数据采集与分析,所得到预测模型的准确率达到了94.70%.      

基于神经网络的时序预测模型研究

将神经网络作为传统的时序线性模型的非线性推广进行了分析,论证了多层前向神经网络与非线性自回归模型及反馈神经网络与非线性自回归移动平均模型的等价意义,提出了一种可作为非线性时序模型的内反馈神经网络．     

基于小波分解的色噪声预测

研究色噪声的预测．将小波分析理论与神经网络建模预测基本原理相结合，提出了基于小波分解的神经网络预测方法．通过对年平均太阳黑子数典型统计模型的预测，验证了该方法的预测效果．将该预测方法用于色噪声的预测研究，通过改变对色噪声的采样速率，分析了色噪声预测的可能性和效果．研究结果表明，色噪声是可以预测的；对其预测的误差随采样率的提高而减小；基于小波分解的神经网络预测方法的预测精度优于线性神经网络预测方法．     

基于排队网络模型的机场航班延误预测

机场航班量不断增长,必然会带来机场高峰时段延误水平的增加。因此机场延误水平的科学预测对确保机场运行效率具有重要意义。论文首先根据航空器运行特性建立机场排队网络模型;然后利用Lempel-Ziv算法计算不同时间尺度的航班时间序列复杂度,确定刻画航班延误的小时间尺度,由此确定排队网络模型参数,并用实例进行验证;最后运用AirTop仿真软件以全天平均延误、高峰小时平均延误作为关键指标,仿真得出机场延误水平变化趋势。通过将仿真数据与计算结果进行对比分析发现,机场排队网络模型能够较好的反应真实情况下的机场延误水平;而选用小时间尺度15 min进行机场排队网络模型参数计算,结果更贴近真实机场延误水平。     

密度泛函理论的电负性均衡值与稀土氧化物超导性

提出确定稀土氧化物中元素电负性均衡值X_(cq)的计算公式,并用该式计算了200多种稀土氧化物超导体的电负性均衡值X_(cq),得出了稀土氧化物的超导性与稀土氧化物电负性均衡值之间的关系．结果表明,稀土氧化物超导体的电负性均衡值X_(cq)多数集中在1．654～2．650之间,而电负性均衡值在此范围之外的稀土氧化物一般不具有超导性．因此,电负性均衡值X_(cq)可作为稀土氧化物超导性的新的经验判据,这对进一步探讨稀土氧化物的超导机制有一定意义．     

密度泛函理论的电负性均衡值与稀土氧化物超导性

提出确定稀土氧化物中元素电负性均衡值Xcq的计算公式，并用该式计算了200多种稀土氧化物超导体的电负性均衡值Xcq，得出了稀土氧化物的超导性与稀土氧化物电负性均衡值之间的关系．结果表明，稀土氧化物超导体的电负性均衡值Xcq多数集中在1．654-2．650之间，而电负性均衡值在此范围之外的稀土氧化物一般不具有超导性．因此，电负性均衡值Xcq可作为稀土氧化物超导性的新的经验判据，这对进一步探讨稀土氧化物的超导机制有一定意义．