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。     

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。     

卫星移动终端自适应阵列技术研究

卫星移动通信系统中，地面移动终端常因地面上其它通信系统的干扰而不能正常通信。为了保证卫星移动终端的正常通信，考虑在卫星移动终端采用自适应阵列技术来提高系统性能，详细阐述了采用该技术的必要性和可行性。重点分析了在处理自由度受限情况下，自适应阵列的抗干扰性能以及波隶跟踪性能。仿真结果表明，在卫星移动终端采用恒模阵列能够获得较好的干扰抑制性能。     

美国空军首颗WGS卫星投入运行

波音公司近日宣布,美国空军的首颗宽带全球卫星通信(WGS)卫星已经投入运行。WGS至少包括6颗卫星,此次投入运行的卫星可覆盖太平洋地区。WGS是美国政府转型通信结构后首个投入运行的卫星通信系统。每颗WGS卫星传输信息的速率均可超过3 G/s,是美政府国防卫星通信系统(DSCS)通信能     

光纤维通信及其在测量中的应用

序言 光通信很早以前就问世了,但是人类真正掌握的科学的光通信手段还是二十世纪六十年代发展起来的激光通信。光纤维通信是激光通信技术中的一个分支,由于光纤维通信弥补了因云、雨、雾致使激光在大气中不能全天候通信的缺点,而逐渐地被科学家们重视起来。光纤维具有传输容量大(一般一     

高性能价格比的卫星数据通信系统

本文在几个方面论述了传统的地面通信系统用于数据通信的缺陷,以及卫星通信系统用于数据通信的优越性。通过几种多址方式的比较,选出最适合于高性能、低价格卫星数据通信系统的优越方案。最后给出一种可行的设计方案。     

基于VxWorks的卫星实时数学仿真平台

介绍了一种卫星数学实时仿真平台。详细说明了仿真平台四台工控机的软硬件配置和作用。仿真平台将星载机模型和卫星其他模型分开,模拟了敏感器和执行机构与星载机之间的通信。使用了VxWorks实时操作系统和CAN总线,保证了仿真的实时性。合理地使用CAN总线、网络通信和串口通信,用于不同的通信任务,模拟了卫星的遥测遥控功能,实现了对仿真平台的监控功能。根据仿真平台的设计理念,提出了一种可以经过转换用半物理仿真的数学仿真平台。     

洗消车虚拟作战仿真训练系统的设计与实现

给出了洗消虚拟作战仿真训练系统的设计与实现思路,完成了洗消车单机训练分系统的开发,完成了组网协同虚拟作战仿真训练。介绍了系统的构成及激光三维定位系统、可视数据库建模、网络通信、特殊模块等几个关键技术。实践结果表明,该系统可代替实装完成技术、战术训练,在实际应用中产生了显著的军事、经济效益。     

天网综合仿真和演示验证系统

天网是以卫星星座为基本架构，通过星际的通信链路形成覆盖全球的天基通信网络。它对社会发展、科技进步以及军队的信息化有着重大的推动作用。由于天网的移动性、通信的偶断性、外设接入的复杂性以及使用的综合性，从而研制天网具有巨大的挑战。有必要通过综合仿真，验证天网总体需求、总体设计方案、关键技术指标和研制的约束条件，形成科学的可行性报告。介绍了天网综合仿真的概念，设计了天网的仿真平台，实现了天网综合仿真和演示验证系统，并通过实例获得天网数字仿真数据评估天网设计性能。     

卫星DSSS通信系统杂乱脉冲干扰抑制技术研究

针对杂乱脉冲干扰卫星直序扩频(direct sequence spread spectrum, DSSS)通信系统的问题，首先提出了一种改进自回归(autoregressive, AR)二阶重极点干扰模型。并基于该模型提出了利用有限脉冲响应（finite impluse reponse, FIR)双边抽头维纳插值滤波器抑制杂乱脉冲干扰的方法，推导了改进AR二阶重极点干扰模型自相关函数表达式。分析并仿真了在该模型下卫星DSSS通信系统抑制杂乱脉冲干扰时同步互相关峰值的改善。仿真结果表明,基于该模型的FIR线性插值维纳滤波器能有效地抑制杂乱脉冲对卫星DSSS通信系统的干扰。与传统AR模型相比，该模型在多载频和实极点两个方面有更好的工程应用价值。     

星间测距网的抗差估计方法研究

通过分析星间测距网的特殊性,设计了适用于星间测距网的抗差方案。根据失效节点和观测粗差对残差影响的差异,提出分步处理的方法;由于星间测距网中粗差可能较多,为了减少它们对初值的牵连影响,观测值等价权的选择以真误差的估值为依据。通过算例,比较了该方案与其它两种经典抗差估计方案的检测效果,结果表明,该方案在粗差定位的准确性和精度方面都优于其它两种方法。     

基于xPC的挠性天线跟踪指向系统半物理仿真

为了实时验证具有星间链路天线的多体结构卫星星体姿态稳定和天线跟踪指向复合控制算法的有效性,借助xPC实时目标环境对某型多体结构卫星的半物理仿真(hardware-in-the-loop simulation,HILS)系统进行了开发,用xPC目标机模拟星载计算机的外部实时仿真环境,与产品级的复合控制器、天线框架驱动机构(an-tenna gimbal drive assembly,GDA)实物组成实时仿真环路。采用Simulink和Stateflow混合建模的方法实现了天线不同模式之间的切换,并用S函数对PCI总线类型的串行接口通信在xPC目标下进行了二次开发。实验结果证明了接口模型建立的正确性、复合控制系统设计的合理性以及该仿真方法的有效性。     

卫星网络时隙分配算法与路由规划优化

星间链路的应用在增加网络连通性和提升网络性能方面是至关重要的。然而,对于大规模、高动态的卫星网络,实时的星间链路设计和路由规划变得非常有挑战性。为了克服这个难点,本文研究了动态卫星网络中的时隙分配与路由规划问题,并将其建模为一个整数线性规划问题。为了降低问题求解的复杂度,该问题被近似地分解为两个独立的子问题,包括时隙分配问题与路由规划问题。第一个子问题仍然是一个整数规划问题,本文结合匹配理论与拉格朗日松弛方法设计了一个低复杂度但是高效的求解算法。然后,针对第二个子问题,考虑业务的优先级,设计了一个低花费的路由算法。最后,仿真结果验证了方法的可行性与有效性。     

快速仅测角相对导航初始相对轨道确定方法

针对线性化的测量模型和相对运动模型会导致仅测角相对导航星间距离不可观测的问题, 提出一种快速仅测角相对导航初始相对轨道确定(initial relative orbit determination, IROD)方法。首先, 采用相对轨道根数(relative orbit elements, ROE)建立非线性相对运动模型, 该模型可以将星间距离和相对轨道形状进行解耦。然后, 在线性理论获得的共线性解附近系统地改变星间距离大小, 并执行一系列最小二乘拟合, 随后采用二分法或牛顿迭代法快速在全局范围内找到最小拟合残差的最优解。最后, 通过搭建的半物理仿真平台对该方法在4种轨道场景中的性能进行仿真测试, 验证了所提方法的有效性。     

基于星敏感器的星座自主导航融合技术研究

为解决单纯基于星间观测的星座自主导航系统的基准秩亏问题,利用星敏感器间接敏感地平的导航方法提出了一种基于星敏感器的星座自主导航信息融合技术。该技术可以有效地将星光折射和星间观测两种方法结合起来,利用星光折射提供星座中成员卫星的绝对位置信息,给出星座的空间基准,再利用星间相对观测,约束星座的几何结构,提高星座的整体的导航精度。     

基于伪噪声码星间自主测距

卫星之间的高精度自主距离测量是卫星自主相对定位的基础,提出了一种基于半无调制数据的伪噪声(pseudo-random noise, PRN)码高精度星间自主测距方法。首先在无调制数据的同相支路完成信号的捕获、跟踪过程,然后利用同相和正交支路之间的相位关系,在携带数据的正交支路直接完成数据的解调过程,并借助非等量采样技术以及带通信号采样定理,使得卫星之间的自主相对距离测量精度理论上达到了4.6 mm。在信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)为-20 dB的环境下,仿真实验结果表明测量精度优于2 cm。     

Comparison between several satellite constellation schemes for MEO-TDRSS of China

The satellite constellation classes, which are suitable for the medium earth orbit tracking and data relay satellite system （MEO-TDRSS） of China, are investigated. On the basis of the functionality and the traffic distribution characteristic of MEO-TDRSS, the coverage performance and inter-satellite link properties of four different constellation schemes are compared by simulations. Simulation results indicate that the rosette and common-track constellations, whose satellites are distributed on the celestial sphere more uniformly, are appropriate for the implementation of MEO-TDRSS of China.     

基于星载双频GPS的长基线卫星编队高精度快速星间相对定位

国际全球导航卫星系统服务(international GNSS service,IGS)精密星历产品的产生时间较长和一阶差分电离层延迟影响是长基线卫星编队利用星载双频全球定位系统实现高精度快速星间差分相对定位存在的两大问题.针对上述问题,提出了一种基于IGS超快速星历的动力学单差消电离层组合相对定位方法,该方法利用IG...     

基于Pcomm组合导航系统高效串行通讯技术实现

为使组合导航系统串行通讯满足多通道、稳定、快速等多种特殊要求,在对常规WindowsAPI函数、多线程控制和异步OverlappedI/O等技术利弊分析的基础上,采用面向对象的程序设计方法,对MoxaPcomm函数库功能进行了分析和封装,建立了一种新的高速串行通讯类的通讯程序设计方法。该技术方法在Windows平台的组合导航系统设计中得到了有效的验证和应用,可使通用串行通讯程序的设计更加简便、紧凑、可靠和易于维护。     

导航星座星间链路信号自适应捕获方法

针对导航星座星间链路信号动态特性和工作特点,提出了一种基于星历辅助的自适应捕获方法。该方法利用导航卫星自有的导航电文对接收信号到达时延、多普勒频移和信噪比进行估计,根据估计结果自适应调整信号捕获的搜索范围、非相干累加次数和判决门限,以减少捕获时间、提高捕获性能。给出了自适应捕获的设计思路和流程,并结合全球定位系统真实轨道数据进行了仿真。仿真结果进一步证明了所提方法的有效性。