军事卫星透明转发器特点及抗干扰仿真系统设计

分析了军事卫星通信透明转发器的特点，设计了其用于抗干扰技术研究的计算机仿真链路模型。提出了仿真系统设计的总体方案和抗干扰性能评估方法，研究结果表明，该仿真链路模型和总体方案能够较好地实现透明转发器抗干扰技术研究和抗干扰系统性能评估。     

透明转发器卫星通信系统在干扰条件下的容量

提出了存在上行干扰时透明转发器卫星通信系统的容量分析算法。以DS(directsequence)扩频系统为例,分析了透明转发器卫星通信系统存在上行干扰时的链路性能,进行了理论推导,给出了系统在具体干扰条件下容量分析的闭合表达式,从而实现了透明转发器卫星通信系统在干扰条件下的容量计算。研究结果表明:通过采取一定的抗干扰策略,在强干扰条件下透明转发器进入限幅状态之后,系统仍然具有一定容量。     

一种新的低轨通信星座路由技术研究与仿真

低轨星座卫星通信系统由于卫星间的相对运动使卫星的相互可见关系不断变化,这给星上交换的路由选择带来了挑战.研究具有同轨及异轨星间链路,并具有星上交换的24/3/1 walker星座网络,将星间链路状态与星座网络的拓扑快照相结合,提出了两种路由优化方案-业务加权的路由优化方案以及基于K短路径的路由优化方案,并进行了仿真研究,得出了有用的结果.     

透明转发器卫星通信系统在干扰条件下的互调分量

研究了有干扰时透明转发器卫星通信系统中的互调分量。首先，对有干扰时硬限幅条件下窄带系统的互调分量和DS扩频通信系统中的相关互调分量进行了理论分析；然后，针对实际系统，建立了系统仿真模型，进行了计算机性能仿真，通过对仿真结果的分析，得到一些结论。研究成果对了解透明转发器卫星通信系统在强干扰条件下存在的互调分量的影响及其量化结果，从而设计具有针对性的卫星通信抗干扰系统具有实际意义。     

多波束卫星通信功率分配算法与仿真分析

在多波束卫星通信系统中,星上的资源(功率和带宽等)是有限的。提高资源的利用率显得至关重要。针对现有的多波束卫星通信系统各个点波束下行功率分配采用固定的等功率分配方式与实际中不断变化的业务需求不相匹配,未能充分地利用有限的功率资源。通过构建多波束卫星通信系统下行点波束容量模型,提出了一种基于业务需求的有效功率分配算法,利用拉格朗日对偶理论和次梯度法解决了该功率分配问题。仿真结果分析表明,该有效的功率分配算法可以获得灵活的系统可用容量,可以满足不同的业务需求,能够有效地利用有限的功率资源,提高了资源的利用率。     

混合式微小卫星编队飞行控制仿真系统设计

提出了一种混合式的微小卫星编队飞行控制仿真系统。该系统由三个节点组成,即两个模拟卫星和一个控制中心,节点之间通过星间网络进行数据交换。模拟卫星由星上计算机和各种星上敏感器和模拟执行器构成。星上计算机接收星上敏感器的物理输出,并经过星地转换模型对传感器数据进行修正。在一定的控制策略下,卫星控制模型进行计算产生控制输出,控制输出在控制界面上进行显示,并同时作用于传感器修正模块,实现系统的闭环控制。控制中心主要提供强大的计算功能,也可以单独构成一颗数字卫星。在这个控制仿真系统中,能够进行多种控制策略的仿真,包括双星主从控制、双星协同控制、三星主从控制、三星协同控制以及单星失效模式等。     

LEO/MEO卫星通信系统ISL网络路由及切换性能研究

为了研究高度不同的卫星通信网络的路由和切换性能,采用Walkerdelta型星座构成两种非静止轨道卫星通信系统,分析和比较了LEO和MEO卫星通信网络构成特点和星间链路的俯仰角、方位角和星间链路长度变化。采用不同的路由策略以满足不同服务质量的要求,分析该策略下的卫星网络性能。设计了一种混合路由策略,综合考虑时延、时延抖动、切换和通信中断4项指标,进而比较不同高度的两种卫星网络应用不同路由策略时的性能。结果表明,混合路由策略上述服务质量的综合指标最优,该策略能够为各种用户提供不同的服务质量,提高卫星通信系统有效性和可靠性。     

基于信息原理的雷达网抗干扰性能评估

在分析研究地面防空雷达网抗干扰原理及现有综合评估方法的基础上,根据信息原理提出了一种综合评估雷达网抗干扰性能的方法,并给出了相应的数学模型。该方法能够全面地反映各种可能情况下雷达网的抗干扰性能,为雷达网这种复杂信息系统的性能评估提供了一种通用可行的思路。     

基于Bayes近似限法的串联系统置信区间的求解

运用基于Bayes的方法对红外空空导弹进行抗干扰性能评估时,只能分别得到导引头和导弹控制系统的抗干扰概率P<,g>、P<,c>及其置信区间,而难以求出导弹复杂系统的抗干扰概率在一定的置信度下的置信区间.针对该问题,提出用Bayes近似限的方法拟合导弹导引头、控制系统的整个串联系统的抗干扰概率的分布,得出该复杂系统的置信度为y的近似置信区间的求解公式,并给出导弹串联系统数字仿真中抗干扰概率的置信区间的求解实例,对该求解方法的正确性进行了验证.     

JTIDS系统抗干扰体制研究

介绍了三军联合战术信息分发系统(JTIDS)的链路层结构以及它的三个抗干扰措施直扩,跳频,纠错编码;研究了针对系统抗干扰体制的建模和仿真方法,并在SPW仿真平台上加以实现;基于这种模型,对系统抗干扰体制中的纠错译码方法,跳频图案设计等关键问题进行研究,评估了JTIDS系统的抗干扰能力.     

GPS抗干扰单星约束自适应滤波器组设计与仿真

提出了一种分别针对多颗GPS卫星的波束形成自适应抗干扰实现方法,称为单星约束自适应滤波器组方法,用于GPS抗干扰处理,各个滤波器使阵列天线形成的主瓣分别对准每个期望卫星,从而提高接收信干噪比。该方法的自适应部分通过Givens旋转实现,并利用Givens旋转的结构特点,共用了大部分运算,降低了单星约束滤波器组的运算量。相比多星约束方法,能够提高信干噪比,并且计算量不会显著增加。仿真结果表明该方法相比多星约束方法,能显著提高信干噪比。     

启发式前后向链条优化组合在轨多目标观测规划算法

针对敏捷遥感卫星突发多目标观测任务的在轨实时规划问题,提出一种面向在轨实现的启发式前后向链条优化组合方法.该方法以敏捷卫星滚动俯仰两个自由度的姿态机动能力为输入,设计了一种基于高权重组链、以姿态机动能力结合观测收益合成链条的启发式方法.完成了不同机动能力下的蒙特卡罗打靶仿真,优化了链条选择策略,获得了较高的观测收益.实...     

面向多任务的可重构星载计算机设计

为了使可重构星载计算机更好地满足微小卫星中多任务、多进程的工作需求,对其传统的体系结构进行了改进,参照生物体中干细胞的管理机制提出了一种现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)资源的动态管理方法,并以此为基础结合动态部分重构技术提出了一种能够根据星上任务进程自主调整电路结构的可重构星载计算机设计方法。该体系结构在消除可重构星载计算机中多个任务进程之间对硬件电路功能单元竞争的同时,不但简化了在轨升级机制,大幅减少了硬件升级所需上传的文件大小,还在系统层面增强了其对辐射损伤的应对能力。经过与传统星载计算机(386-EX)和普通可重构星载计算机的对比实验,可以看出该体系结构在多任务、高计算量的工作环境下具有非常明显的优势。     

小卫星柔性测试床设计与实现

分析了小卫星地面综合测试系统的特点和功能,通过对几种型号小卫星系统的研究,给出了柔性测试床的软硬件体系结构,阐述了柔性测试床星上和地面两部分的设计思想,主要介绍了通信参数的动态配置、TM数据信号的定义与解析的实现方法。小卫星柔性测试床已成功应用于三颗小卫星系统的研制,并取得了明显的应用效果。     

星上抽样侦听统计自适应多址接入协议

提出一种新颖的多址接入协议—星上抽样侦听统计自适应多址接入协议。该协议考虑到卫星链路长时延特点,在星上对上行链路信道进行抽样侦听,统计每一固定的时间片中上行信道忙/闲比例,计算出各站最合理的分组发送概率,并通过下行链路广播到各站,以实现发送概率的自适应控制。理论分析和仿真结果表明:该协议可将上行链路的吞吐率提高并稳定到最大值区间附近,使端到端传输时延明显减小,且实现简单     

Novel satellite transport protocol with on-board spoofing proxy

1 .INTRODUCTIONTCP has been designed and tuned for wired net-works with low bit-error rate (BER) on the orderof less than 10-8,in which TCP segment lossesand corruptions are mainly due to network conges-tion . However ,this assumptionis not validin sat-ellite networks[1]. Satellite channel has severalcharacteristics that may degrade the performance ofTCP. These characteristics include large propaga-tion delay (i .e .,approxi mately 250 ms over a geo-synchronous satellite channel) ,lar…     

基于dSPACE的卫星控制实时仿真系统设计

为满足某在研大型挠性卫星计算机在回路中的仿真需要,利用dSPACE多处理器系统设计了卫星姿态和轨道控制实时仿真系统。介绍了该系统的软、硬件构成。以星载计算机与惯性基准单元串口通信为例,重点介绍了采用RTI模块、Simulink和Stateflow,实现该实时系统的串口通信建模方法。在星上自主模式下,对该实时系统进行了实时仿真。仿真结果证明了设计的卫星姿态和轨道控制实时仿真系统和串口通信接口模型的有效性。此方法对dSPACE实时仿真系统在航空航天领域的工程应用具有参考价值。     

用光学方法减弱导弹尾焰对可见光TV制导影响的研究

导弹发射初期尾喷焰及其烟雾对可见光TV参与全程制导的图像处理有严重影响,它是一个明显的覆盖物,研究表明,用光学方法加上图像处理技术可以减弱其影响,排除干扰,达到对双目标即飞机与导弹进行有效的跟踪与制导要求,从而较好地提高了TV制导抗干扰性能及参与全程制导独立作战的能力,无疑必然提高复合光电武器大系统的高附加值。     

变极化技术抗干扰效能分析

针对变极化技术抗干扰的效能评估问题,以变极化技术抗单一积极干扰效能的评估方法为基础,分析了雷达探测区存在两个线性极化干扰波时变极化技术的抗干扰效能,得出了极化抗干扰得益与两干扰能量比以及极化状态点球半径夹角之间的定量关系。并进一步讨论了雷达探测区存在两个任意极化干扰波以及多个任意极化干扰波时的抗干扰评估方法。实验结果表明,变极化技术抗单一极化有源干扰得益大于20 dB,变极化技术抗复合积极干扰得益大于3 dB。     

星务管理软件框架设计与实现

星务管理软件是星务管理系统的灵魂,而星务管理软件框架为星务管理软件提供一个通用、标准的软件平台。结合微纳探测器软件功能集中化的需求,卫星各分系统的管理软件基本都集中在星载计算机内运行,对星务管理软件进行一体化设计;星务管理软件功能复杂,为便于用户软件的可复用和可移植,对星务管理软件采用模块化设计。最终实现星务软件功能一体化管理,各功能模块任务按预定模式在星载计算机中运行。