基于Linux的航天地面站测控软件架构设计

从提高航天地面站测控软件的安全性、可重用性及扩展性出发,运用面向对象和面向构件的软件设计思想,分析基于Linux操作系统的航天地面站测控软件架构的可行性,详细阐述这种航天测控软件架构的设计思路、实现方法及其关键技术。实践证明,架构具有可靠性高、稳定性强、可重用和易扩展等特点。     

自主可控关键软硬件在我国宇航领域的应用与发展建议

针对复杂国际形势与国内薄弱的工业基础，“十一五”以来我国通过“核高基”等国家科技重大专项持续投入，已在核心电子器件、基础软件产品、配套成套工艺等方面取得了重大突破。上海航天技术研究院作为航天装备主要研制单位，积极参与国家科技重大专项的实施，主动推动国产核心器件与操作系统软件的应用验证与型号应用，为国产关键软硬件研制平台能力提升作出了积极贡献。为适应新时代装备自主、安全的发展需求，本文从支持元器件正向研制、提升“研用”转换能力和推动国产操作系统应用3个方面提出重点发展建议。     

支持多核处理器的星载分区操作系统设计

针对星载处理器由单核向多核发展的趋势和当前没有针对航天应用的星载多核操作系统、卫星无法发挥多核处理器性能优势的问题,文章研究了适用于航天任务的星载多核分区操作系统。设计了一种支持多核处理器的星载操作系统结构,采用多核处理器动态调度和静态调度相结合的方法,实现了星载多核处理器高效实时调度与确定性调度。通过分区管理设计,实现分区间隔离与保护,避免软件问题扩散影响其他功能。该系统还具有支持星载应用(APP)动态加载、通过软件构件技术实现星载应用快速组装与集成的特点,可为航天任务应用多核处理器提供安全可靠的软件运行平台,满足未来航天新型任务和多核处理器的需求。     

启动软件重用库工程 推进航天型号软件标准化

概述了国际上软件重用技术的发展和应用状况,阐明了软件重用技术是提高软件质量特性的有效措施,也是推进航天型号软件开发、应用工程化和标准化的重要技术基础工作,并系统地论述了建设航天软件重用库的必要性、迫切性和可行性,初步提出了航天软件重用库工程的实施建议。     

航天嵌入式Linux实时性能优化研究

空间站阶段科学实验载荷控制系统中普遍采用的嵌入式操作系统,对操作系统的实时性要求更高,而标准嵌入式Linux存在内核不可抢占问题及优先级反转问题,因此,提出采用Preempt RT补丁对Linux系统内核进行优化,并将其应用在科学载荷控制系统中;同时对内核上下文切换时间和优先级反转的优化效果分别进行实验验证。结果表明,Linux内核上下文切换时间得到明显改善,且优先级反转问题得以解决,可满足载人航天工程后续任务需求。     

智能制造技术在航天大型构件中的应用

智能制造是制造技术、系统工程、人工智能与网络技术等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术，可为高品质复杂零件制造提供新的解决方案，特别适应航天多品种、小批量生产的需要。本文分析了航天大型构件的生产制造现状，并列举了智能制造在航天构件领域应用的情况，分别从体系构架、工艺技术、制造装备、生产管理方面阐述了智能制造的实践应用。结合企业近年来的工作，从数字化的航天产品工艺设计和管理、面向航天复杂构件的智能化装备升级、全过程透明化的智能运营管控、航天智能焊接车间建设探索、数字孪生技术实现虚实融合等几个方面展开论述。     

用评测筑起航天软件新的长城

软件测试，航天软件的质量保证 宇宙辽阔无垠，其结构复杂奇美，这也给航天工程披上了一层神秘的面纱。揭开这层面纱我们会看到，这是一个多么庞大、复杂、技术难度高的系统。在这个系统中，是嵌入其中的计算机及其软件承担着系统指挥、过程控制、数据采集和处理、数据通信以及系统安全保障等任务，其中软件是整个系统的神经中枢，它指挥着千军万马（即由成千上万电子元器件和机械零部件构成的其他部件）协同作战。 然而，存在于复杂的指挥、控制程序中的软件错误，在一定的运行环境下就会暴露出来并造成系统失效。例如，1963年美国研制的一…     

基于Linux QT技术的空间环境模拟器控制系统组态软件的开发

文章主要介绍如何在Linux系统下建立一套空间环境模拟器控制系统组态软件。首先给出该软件设计的整体结构与基本原理,软件架构基于QT平台搭建;研发了一套针对Linux操作系统的OPC驱动,成功地实现了硬件设备和上位软件之间的多对多通信;针对该驱动提出了扫描优先级算法,这种算法相对于Windows下的顺序扫描逻辑方式更加优化而高效。该组态软件已通过现场实际应用,控制效果良好,达到预期的结果。     

嵌入式Linux实时性改造技术综述

Linux是一个通用的操作系统,实时性方面的不足制约了Linux在嵌入式领域的应用,因此业界提出了许多Linux实时性改造技术方案。本文针对不同Linux实时性改造技术方案的研究现状进行综述,并探讨了现有方案的优势及不足,以期为Linux实时性改造及其相关问题研究提供参考。     

航天型号软件产品保证总体策划

软件产品保证是产品保证的重要组成部分，是软件研制所有支持过程的综合．是世界各主要航天机构如NASA、ESA软件产品研制所推行的规范化要求，是实施软件可靠性工程的基础。航天系统要实现从“抓评测，促工程化’’向全面推进软件工程化的策略转化．要以Q／QJA30标准发布与宣贯为契机，做好型号软件产品保证的总体策划，全面推进软件工程化管理。     

从汉译英的赘冗和疏漏问题看汉英语法特征之差异——汉语语法的柔性之于英语语法的刚性

本文从汉译英的翻译实践出发，从英语译文的错误以及汉英译文对比中，去发现并分析汉语和英语语法特征的差异。论述了英语语法的刚性、显性和汉语语法的柔性、隐性，并从语言对思维的影响的角度，探讨了汉语语言文化的深邃独特和英语语言的缜密精确。     

高超声速跳跃-滑翔弹道方案设计及优化

针时常规弹道导弹突防能力差、成本高的缺点,提出了一种高超声速跣跃-滑翔弹道方案.以某弹道导弹为例,通过采用高升阻比外形和末级发动机多次点火技术,将其再入弹道设计成大气层边缘的跳跃-滑翔弹道,并以航程为目标对弹道进行了优化.结果表明,跳跃-滑翔弹道能大幅增加导弹航程,同时还具有较强的突防能力,而且当跳跃幅度较大时,还可减轻气动加热;优化后导弹的航程进一步增加,跳跃幅度减小,热流峰值减小,加热时间和总气动加热量增加.     

空间交会对接光学敏感器测量的实验研究

光学敏感器通常用作空间交会对接最后阶段的测量敏感器。本文研究了光学成像敏感器的测量方法，并在此基础上进行了物理仿真实验。实验结果表明，当距离为１ｍ左右对直径４０ｃｍ的目标模拟器进行测量时．位置测量精度优于１ｍｍ，姿态测量精度优于０．４°。     

Antenna for precise orbit determination

The ESA SWARM mission will consist of three satellites that will measure the Earth magnetic field. The system calls for metre accuracy knowledge of the measurement locations. To achieve this a GPS receiver is used. At least four GPS signals are tracked to determine the code and carrier ranges, from which the position can be derived. The accuracy improves when using more GPS satellites and by averaging over many measurements. The latter is achieved in ground processing with a model-based orbit prediction, resulting in cm accuracy. The main error contributions in the processing are often measurement errors due to satellite multi-path effects. The multipath effects are characterized by measuring the antenna on a 1.5 m mock-up, representing the 9 m long satellite. In order to verify that the mock-up is representative, extensive electromagnetic simulations were made. The simulations included the antenna and the complete satellite and were then reduced to the antenna and a section of the satellite. The actual design of the antenna was performed with several levels of software. First, a fast bodies-of-revolution simulation found a geometry with the right coverage. Then, a finite element method simulation allowed us to match the antenna at two frequencies simultaneously.     

碳化硅纤维增强铝复合材料疲劳性能及疲劳破坏机理研究

介绍了SiC/Al复合材料单向板和正交板试样的拉—拉疲劳特性和疲劳破坏机理研究结果。研究结果表明,SiC/Al板试样拉—拉循环5×10~4次后,其剩余静拉伸强度系数超过0.87,随着循环应力水平的提高,材料的剩余静拉伸强度几乎没有变化,但声发射信号的起始峰值向应变增大方向移动;疲劳将导致复合材料表面产生温升,通过测量材料表面温度的变化,可以提前预告SiC/Al复合材料的疲劳破坏。     

抗相参雷达的侦察干扰一体化处理技术

基于数字射频存储技术,提出了对相参体制雷达的侦察干扰一体化处理方案.通过对侦察和干扰技术的分别论述和整合研究,将传统上独立的侦察和干扰的主要数字处理算法集成在单个可编程器件内,大大提高了对相参雷达的干扰效能,减小了电子对抗设备的体积和功耗.     

超声速进气道流场三维数值模拟

超声速进气道是固体火箭冲压发动机至关重要的部件之一,直接影响燃烧室的燃烧及发动机性能。基于N-S方程、标准k-ε双方程湍流模型,利用FLUENT软件对某型固体火箭冲压发动机楔形超声速进气道内外流场进行了三维数值模拟。计算得到了超声速进气道在飞行马赫数为Ma=3.5的情况下的流场性能。并在相同马赫数下,研究了等比压缩和攻角条件下的进气道流场的分布情况。模拟结果表明：进气道的总压恢复系数和流量系数等性能指标受到攻角的影响而发生变化。     

基于卫星中继的导弹飞控数据链链路分析

导弹飞控数据链路可极大地提高导弹的作战性能.分析了基于卫星中继的导弹飞控数据链链路特性,给出了其系统组成结构.完成了地星链路和星弹链路系统的分析与设计.最后给出了各链路的通信余量估算.对导弹飞控数据链的工程实现具有参考意义.     

基于HLA的卫星组网通信与对抗仿真系统设计

介绍了一种基于HLA的卫星组网通信与对抗仿真系统设计框架,并较为详细地描述了其联邦与成员设计。基于此设计框架的目的系统能够提供虚拟空间战场环境,使部队进行可信度较高的空间信息作战演习,并进行相应的技术和战术研究。     

卫星系统热特性分析

考虑空间轨道外热流、卫星表面自身辐射、热载荷等因素影响,建立卫星温度场计算模型,在采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)法求解卫星复杂辐射边界条件的基础上,利用有限容积法对卫星在轨飞行阶段的瞬态温度场进行数值模拟,计算得到卫星瞬态温度场,并考虑其表面自身辐射及空间轨道外热流等因素,建立卫星红外辐射通量计算模型,计算得到不同时刻、不同热载荷情况下的卫星红外辐射通量分布,并简要分析了在轨卫星热控涂层衰减所带来的表面太阳吸收比的变化对卫星温度场的影响。