用于小型探测器类航天器的廉价地面系统

为了支持ＮＡＳＡ的小型探测器（ＳＭＥＸ）工程，哥达德航天中心的专用载荷部已开发研制了一个用于航天器总装和测试以及在轨运行的廉价地面数据系统。因为系统设计方案的灵活多变和低费用，也可用于哥达德中心的非ＳＭＥＸ卫星。本文介绍该系统以及开发过程中采用的设计原则，讨论在ＮＡＳＡ目前所见到的航天器操作发展趋势下该系统如何用于低费用操作。     

RENAISSANCE：一种提供低成本地面数据系统的革命性方法

随着开发时间和预算的缩减，ＮＡＳＡ正将其焦点从大型航天任务转移到数量更多的小型任务上。ＮＡＳＡ对低成本和小任务的重视，以及很多用户想通过他们采用新技术的设备来操纵航天器的事实，成为实现低成本地面数据系统的革命性Ｒｅｎａｉｓｓａｎｃｅ方法的主要推动力。Ｒｅｎａｉｓｓａｎｃｅ是一种“任务操作和数据系统局”（ＭＯ＆ＤＳＤ）的系统工程法，其目的是增强系统性能、减少成本和开发时间、满足用户独特的需求。用户尽     

供装有GPS数字转发器的航天器使用的遥控遥测和定位系统

本文提出了一种胜过传统设备的航天器遥控、遥测和定位新方案。建议的设备使用一个更小更轻的星上设备，相当于目前的标准相干应答机，使用简化的地面站，能大大降低总任务操作费用。该设备利用ＧＰＳ完成定位功能，所以称为ＧＰＳ信号转发器（ＧＬＴ）遥控、遥测和定位系统。该ＧＬＴ是一种星上设备，包括一个与ＮＡＳＡ ＳＴＤＮ／ＤＳＮ兼容或与美国空军卫星控制网（ＡＦＳＣＮ）兼容的指令接收机／检测器，一个２０Ｍｂ／ｓＰＣ     

小型科学卫星的地面站

为使小型科学卫星计划的总费用保持低水平，必须尽量降低地面站操作和支持费用。不仅要求操作和支持本身低费用，还要求地面站硬件以及与卫星任务有关的软件的开发也如此。Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ａｐｐｌｅｔｏｎ实验室（ＲＡＬ）最近在ＩＲＡＳ和ＡＭＰＴＥ国际卫星工程的经验已证明利用国家小型设施可以实现低费用目标。本文介绍了ＲＡＬ的设施以及研究软／硬系统模块化、可靠性和少量高水平专业操作人员的不同关系而降低成本的各     

卫星操作新途径探索

１９９６年５月，美国国防部（ＤＯＤ）、航空航天器（ＮＡＳＡ）、海洋大气局（ＮＯＡＡ）和侦察局（ＮＲＯ）着手为２０１０以后众多国家级卫星任务的操作研究一种新的基础设施。该研究的深度和广度前所未有，对下列诸多问题作了全面深入调研，即当前基础设施和操作方法，新设想，商业机遇，技术，标准化，卫星定位新方法和自主。结果表明，已存在一种高度可靠的基础设施，支持着近地、载人和不载人，直到深空的１２０多项航天任务     

传递对准的设计与评价

本文提出了一种用于先进动能导弹（ａｄｖａｎｃｅｄ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｅｎｅｒｇｙ ｍｉｓｓｉｌｅｓ－ＡＤ－ＫＥＭＳ）的快速稳健传递对准系统的设计。由于ＡＤＫＥＭ有高加速度和较短的拦截时间，导弹的从惯性测量装置（１ＭＵ）同地面发射车的主ＩＭＵ对准必须以高精度在短时间内完成。本文提出的传递对准系统设计的内容包括惯笥制导精度的评价，传递对准方程，环境试验仿真，机动方案评价，系统误差分析，比较研究，以及滤     

NASA的先进地面站结构

本文描述了用于NASA地面网(GN)的一种新型地面站结构。试结构充分利用正在出现的各种新技术，显著地减小了体积、操作复杂性、操作和维护费用。此结构以空间通信先进系统计划办公室负责研制的新接收机为基础，可以在同一电子系统中综合进地面网和天基网的两种工作模式。通过软件以及电耦合器件（CCD）技术，使其具有极强的重组配能力，具备多种工作模式。而且，功能高度模块化，可根据任务任意选用，最终的系统包括先进的射频、数字和远控技术，能为大量NASA的通信和跟踪任务带来巨大的性能改善和操作及成本的降低。     

波音747-400飞机ACMS编程

飞机状态监控系统（ＡＣＭＳ）可以对飞机进行实时监控,同时又是用户可编程的。根据用户不同的需要,产生相应的用户应用软件,完成不同的监控检查任务。Ｂ７４７－４００飞机的ＡＣＭＳ系统由数据管理组件（ＤＭＵ）、机载装填器（ＡＤＬ）、快速存取记录器（ＱＡＲ）、管理组件（ＭＵ）、多功能显示组件（ＭＣＤＵ）和驾驶舱打印机（ＲＰＴ）组成。其中ＤＭＵ是ＡＣＭＳ的关键部件,它通过总线与飞机其他系统相连,获取各系统的实时数据,在应用软件的控制下触发产生报告,并将这些报告向其他介质发送,达到监控目的。用户应用软件由地面…     

NASA／GSFC基于COTS的地面数据系统的进展报告及其在新领域的扩展

集成化监视、分析、控制的ＣＯＴＳ系统（ＩＭＡＣＣＳ）是用于实时卫星遥控和遥测、轨道和姿态确定、事件预测和数据趋向预报的系统，１９９５年由ＮＡＳＡ哥达德航天中心（ＧＳＦＣ）在９０天内建造成功。本文描述了对最初基于商业成品（ＣＯＴＳ）样机所做的改进，包括系统的自动化能力和航天器的总装与测试（Ｉ＆Ｔ）能力的提高。对样机的进一步扩展是安装对航天器的直接射频接口。如原样机一样，与用户专用系统开发方法相比所有     

为使操作费用最佳化的地面部分重用

航天任务的操作费用占整个任务费用的１０￣１５％，为了使正常操作的费用最低，并尽量延长实用卫星的寿命，从而增加总任务投资的回报，探讨地面部分设计方案最佳化方法越来越重要。本文介绍了欧空局在一系列任务地面部分开发和操作方面的经验，以证明可在直接重用，采用通用部件和任务专门开发之间正确折衷，实现最小风险开发并使操作费用最佳化。     

C—17A飞机变增益系统飞行及地面试验

Ｃ－１７Ａ飞行试验机具有一个变增益系统,该系统的研制是为在飞行中（及地面）评定飞控系统修正,它允许各种增益在机上、飞行中（及地面）进行交叉比较。变增益系统的作用是：通过有限数量控制律增益变化的飞行中评估加快电子飞控系统研制;通过飞行中评估确认地面试验及模拟器结果,以便确定下一步软件修改的适当增益修正。变增益系统是用于飞行及地面快速试验控制系统变化、节省研制时间及费用的一种强有力工具。在一个飞行或地面任务中可以输入、评估和改变增益。该系统已用于那些因缺乏准确地面模型或无法复现结构模态而不能在模拟器完成的地面操纵试验。本文将讨论几个应用变增益系统试验计划的例子及进一步应用的实例。这些试验计划包括：空中加油期间的驾驶员诱发振荡,侧向操纵品质和发动机停车补偿系统。     

任务操作中心——航天器地面数据系统关键部件的一体化

在以减少预算、限定系统开发时间和用户要求增加能力为特征的环境中，国家航空航天局哥达德航天中心的任务操作处（ＭＯＤ）在开发其航天地面数据系统方面提出了一个新的、高经济效益的新概念：任务操作中心（ＭＯＣ）。按这种称为ＭＯＣ的方法，使用一种现代化的图形用户接口把关键部件集成为一个集航天器规划、监视、遥制为一体的综合系统。ＭＯＤ目前正在构造多个ＭＯＣ，其特点是采用通用的、可重复使用的和可扩展的系统结构，可     

美国NASA载人航天指挥中心综述

载人航天指挥中心是载人航天活动地面保障的关键环节，是进行信息交换，数据处理，指挥控制和监控显示的场所。本文对美国ＮＡＳＡ局的新老载人航天指挥中心进行了介绍，这两个指挥中心都位于休斯顿的约翰逊航天中心，其中一个是经历过多次重要载人航天任务的著名的休斯顿指挥中心，另一个是新建的用于空间站计划并将取代ＭＣＣ的控制中心设备。     

NASA任务操作与控制结构项目

航天任务复杂性的增加与航天任务预算的急剧削减之间的矛盾造成了要求迅速降低卫星的设计与操作费用的巨大压力。为实现这些费用的降低,一种主要的方法是降低支持任务操作系统的开发和操作费用。 NASA总部通信与数据系统部用以解决该难题的一个策略是其任务操作控制结构(MOCA)项目。该项目的技术方面授权哥达德航天中心(GSFC)的任务操作部(MOD)负责。MOCA将开发出一种任务控制与数据获取结构及可支持标准,以引导未来卫星和GSFC的任务控制设施的开发。该结构将降低对全天24小时操作的需求,实现飞行与地面软件组件在不同任务间的高级别重复应用,并通过实现相应功能从地面到卫星的转移来增强整个系统的适应能力。 最终的结果是为GSFC自己开发的卫星的星地系统接口设计形成一种确定的方式,以及包括数据结构、接口和协议等在内的端一端卫星控制过程的规范。这些方式和规范都适宜于包含在对未来的空间卫星的征购文件中。如在征购文件中飞行软件核作为政府提供设备供给的话,将可得到开发和维护。 本文介绍了MOCA项目,包括其当前状态和未来结果。     

基于QoS的卫星网络端-端通信可靠性分析

针对卫星网络动态环境下的高速信息传输、业务类型差异大等特点，提出一种综合考虑各业务QoS（Quality of Service）指标的可靠性分析方法。在卫星通信网络实际运行周期内，通信系统往往处于逐渐劣化过程中，导致卫星的节点和链路除正常工作和完全失效外，还存在部分失效的工作状态。本文在链路多状态基础上基于最小路集算法（Minimum Path Set Algorithms，MPSA）在不同业务的QoS指标（时延、带宽和丢包率）约束下，得出满足该业务QoS约束的所有可靠路径集，对路径集中路径进行不交化处理得到网络端-端可靠性。研究结果表明，不同业务由于QoS需求的差异导致网络端-端可靠性不同，所提算法与传统算法相比更加符合实际。由于实际卫星网络环境中会采用端-端并行多路径传输（Multi-Path Transmission，MTP），本文在上述研究的基础上，进一步对多路径的端-端可靠性进行了研究，结果表明多路径数据传输可靠性高。     

为可重用地面监控系统开发可组配技术

监控设备（ＣＭＵ）采用可组配软件技术，实现航天器的实时遥控、遥测处理、仿真、数据获取、数据归档和地面操作的自动化。下列监控系统正准备采用这种基本技术：移动式空间站检测系统；生命保障系统；空间站后勤运输系统；单级火箭技术计划中Ｄｅｌｔａ特快飞机（ＳＸ－２）的地面系统。ＣＭＵ大量采用商用技术来提高能力，降低开发和寿命期成本。根据有效载荷地面操作合同，麦克唐纳·道格拉斯空间和国防系统正在为ＮＡＳＡ肯尼迪     

DARA就小卫星利用商业卫星通信系统传递数据的概念性研究结果

国家对航天计划的预算要求航天工程低成本和高效费比。德国航天局（ＤＡＲＡ）规定了一项指标，通过综合利用新概念来减少小卫星的开发和操作费用。ＤＡＲＡ提出一项研究课题，研究利用现有或即将建成的商业卫星通信系统来减少小卫星操作费用的替力，本文就介绍该项研究的成果。设想了多种数据传输方案，分析了低轨小卫星（科学）和下列通信卫星星座之间的几种方案：ａ）低轨通信卫星，即铱和全球星系统；ｂ）中轨卫星，即ＩＣＯ系统     

计算机辅助飞机结构RCMA

提出了一种简明通用的计算机辅助飞机结构以可靠性为中心的维修逻辑决断分析（ＲＣＭＡ）方法。给出了定性和定量两种评级系统,建立了结构项目评级号与检查周期的对应关系,阐明了计算机辅助结构ＲＣＭＡ的程序流程,并给出了运行实例。     

NASA任务操作与控制结构项目

航天任务复杂性的增加与航天任务预算的急剧削减之间的矛盾造成了要求迅速降低卫星的设计与操作费用的巨大压力。为实现这些费用的降低，一种主要的方法是降低支持任务操作系统的开发操作费用。     

新世纪技术验证计划的小卫星通信

ＮＡＳＡ下一世纪科学针基于廉价频繁的卫星发射，这些卫星将是轻型、低成本、高度自主的小卫星。通过“新世纪计划”（ＮＭＰ），ＮＡＳＡ准备创建一种新的高度综合的方法，对实现这些卫星目标的一系列技术进行开发和空间验证。要满足这些想象的任务要求，并突出降低寿命期成本的目标，对卫星设计、制造和操作各方面将提出挑战。本文集中讨论先进通信系统的体系结构和技术，这些都是ＮＭＰ已明确的关键性能需求，也是空间验证计划当