基于CCSDS的遥科学试验台通信链路的概念研究

为了有效地利用空间站资源,提出了遥科学的概念。利用空间站的微重力环境所做的各种科学实验,需要空地间交互地进行通信,空间数据系统咨询委员会（ＣＣＳＤＳ）为这种通信键路制定了一系列标准。着重讨论了遥科学对通信链路的要求,适于遥科学实验的空间数据系统模型以及天基、地基通信系统框图。     

基于FDDI网络的空间站DMS网络可靠性分析

在首先介绍了空间站ＤＭＳ网络结构的基础上,通过对ＤＭＳ网络使用的ＦＤＤＩ、ＭＩＬ－ＳＴＤ－１５３３Ｂ及ＩＥＥＥ８０２．４网络在各种情况下的可靠性分析,应用概率分析的方法得出了系统可靠性的数学模型,通过图示得出ＤＭＳ网络可靠性随站点数及链路失效概率的变化情况,为空间站ＤＭＳ网络可靠性设计提供了依据。     

基于FDII网络的空间站DMS网络可靠性分析

在首先介绍了空间站ＤＭＳ网络结构的基础上，通过对ＤＭＳ网络使用的ＦＤＤＩ、ＭＩＬ－ＳＴＤ－１５３３Ｂ及ＩＥＥＥ８０２．４网络在各种情况下的可靠性分析，应用概率分析的方法得出系统可靠性的数学模型，通过图示得出ＤＭＳ网络可靠性随点及链路失效率变化的情况，为空间站ＤＭＳ网络可靠性设计提出了依据。     

卫星间激光通信

被称为“半导体激光卫星间试验”（ＳＩＬＥＸ）的两颗卫星之间的高速数字化激光通信，将在１９９６年首次实现。此项试验的发射工作由欧空局（ＥＳＡ）负责。装在两颗卫星上的ＳＩＬＥＸ光学终端将用来论证卫星对卫星之间轨道链路的工作状态，其精度优于１微弧度。这两颗卫星是：法国的低地球轨道遥感卫星Ｓｐｏｔ－４（用阿里安－４运载火箭在１９９４年发射）；欧空局的“阿脱米斯”（Ａｒｔｅｍｉｓ）卫星──高级数据传输和执行技术服务的卫星（它将用阿里安－５运载火箭，于１９９６年发射到地球静止轨道上）。今后世界性通信网络的迫…     

空间站支持多任务动态时隙分配研究

为高效、灵活利用有限的空间信道资源, 提高空间站运营模式的动态性, 采用具有QoS (Quality-of-Service)保证的空间站支持多任务动态时隙分配十分重要. 根据空间站多任务特点, 提出一种基于IP的空间站通信网络架构. 根据探测任务的不同QoS等级, 重点研究了多任务动态时隙分配方法, 提出了一种基于预留的具有QoS保证的按需时隙分配方法. 基于NS2和STK进行仿真, 并得出如下结论: 空间站经中继卫星到地面的数据传输时延在0.23～0.35s; 空间站到地面的端到端传输时延受激活的有效载荷或航天器数目影响, 激活的有效载荷或航天器数越少, 端到端的时延越小.      

卫星电视会议势在必行：欧洲交互直接通信计划的多址卫星电视会议系统

８０年代初，欧空局成员国一致认为电视会议在卫星通信中具有重要价值，于是先后在奥林匹斯卫星（Ｏｌｙｍｐｕｓ）和欧洲电信卫星（Ｅｕｔｅｌｓａｔ）上进行应用验证，并开发了相应的产品和业务，以求最终建立实用的欧洲卫星电视会议网络。这一计划称为“欧洲交互直接通信计划”（ＤＩＣＥ）。一、ＤＩＣＥ系统的提出ＤＩＣＥ的概念是充分利用卫星通信特有优势，根据几项主要需求而确定的，这几项主要需求是：（１）在不需要长途陆地网络的前提下，做到用户间直接通信；（２）无需电路切换，做到４地址用户同时召开电视会议，并达到圆桌会…     

国际空间站是如何建成的？——连载三

航天飞机第100次飞行 2000年10月，美国发现号航天飞机将Z1构架结构、3号增压对接适配器、Ku波段通信系统运送至国际空间站。航天员进行了4次太空行走，把一个新的对接口和一个太阳电池阵安装在空间站外。     

基于马尔可夫链的空间站推进1553B通信系统可靠性分析

推进功能的正常实现为空间站长期在轨运行提供重要保障。1553B通信系统作为推进功能的重要组成部分,承担着推进系统与外界进行数据交互的任务,其可靠性设计至关重要。为提高1553B通信系统可靠性,分别对包含数据隔离芯片在内的远程终端及其处理器进行双余度冗余设计。本文通过建立故障树对1553B通信系统可靠性进行分析,并引入平均无故障时间、可靠度等定量指标,基于马尔科夫链建立可靠性模型进行定量计算。结果表明,1553B通信系统平均无故障时间增加1.947倍,可靠度增长3.89%,故障概率则下降超98%,由此验证了双余度冗余设计能够有效地提升1553B通信系统的可靠性。     

复杂深空通信网络的LTP传递时延建模及验证

针对简化场景下建立的LTP（Licklider Transmission Protocol）传递时延模型无法直接应用于复杂场景的问题，提出了一种复杂深空通信网络的LTP传递时延理论模型。已有研究多关注于一到两跳的简化场景或 bundle 保管开启状态下多跳场景数据传输模型的建立，然而其结果在复杂深空通信网络中，对于在 bundle 保管关闭状态下的深空通信并不适用。本文对LTP在复杂深空通信网络中的传输机制进行了分析，基于此分析对LTP在复杂深空通信网络中的传递时延进行了理论建模，搭建了仿真验证平台，仿真分析了模型的正确性及优势。结果表明，该模型计算结果与实验结果较为吻合，相比基于简化场景建立的理论模型，本文所提出的模型更加适用于复杂深空通信网络。      

基于持续-保持机制的多智能体系统跟踪控制

考虑到实际应用中，由于外部干扰或通信能力有限，连续通信有时无法保证，研究了间歇通信下二阶多智能体的跟踪控制问题。在持续性通信无法保证的场景下，为了提升间歇通信下系统的收敛性能，引入非周期性的持续-保持控制机制，设计了一种面向二阶多智能体系统的一致性跟踪控制协议。基于矩阵论和图论知识，并结合双线性变换证明了非周期性间歇通信结构下系统可以实现一致性跟踪，进而得到了针对无向拓扑网络的一致性跟踪条件。仿真实验验证了理论结果的正确性。     

高速RS编码器的FPGA实现

ＲＳ码广泛应用于卫星通信,移动通信和数据存储等领域中,研究用现场可编程编辑阵列（ＦＰＧＡ）实现高速ＲＳ码编码器;对硬件实现中的主要问题做了分析和讨论,仿真和实际测试结果均表明,编码器原理样机功能正常,吞吐率可达２００Ｍｂｉｔ／ｓ。     

An introduction of mountain-based GPS radio occultation experiments in China

The mountain-based GPS radio occultation is a novel approach to lower atmospheric profiling. The experiments of the mountain-based GPS radio occultation were conducted on the top of Mt. Yaogu (29.38°N, 113.68°E, ∼1240 m) on December 17, 2003, and on the top of Mt. Jiugong (29.39°N, 114.65°E, ∼1550 m) on July 24, 2004. Based on these observation data, the scientific data processing software has been developed and is used to retrieve successfully the atmospheric refractivity profiles. The validation experiment was performed on the top of Mt. Wuling (40.60°N, 117.48°E, ∼2118 m) during August 1–29, 2005. Collocated automatic weather station and the radiosondes nearby were operated simultaneously for the comparison campaign. Results show that the radio occultation technique obtained about 40 profiles every day with the receiver antenna pointing to the south. Comparisons show that the refractivity measured by occultation agree well with those by the radiosondes, but not well with those by the automatic weather station due to their much different geographic locations of measurements. Results of these experiments suggest that the mountain-based GPS radio occultation is an economic reliable novel technique monitoring temporal and spatial variations of local lower atmospheric environments.     

微重力场中通风换热的数值研究

为在地面模拟空间站舱内的流动与换热,以两顶角集中进风,两底角集中出风的通风方式为对象,研究了微重力是条件下复杂深间内的对流换热地面相似模拟问题,采用数值分析方法,分别考察了方腔中无隔离物,有绝热隔离物,有等温隔离物以及有等温悬浮物的几种有代表性的不同情形,给出了每种情形下不同比例模型的流动与换热情况的数值模拟结果,并针对各种不同情形进行了分析说明,分析表明,集中通风方式更有利于抑制自然对流的影响。     

力伺服系统的模糊自适应控制

位置扰动型施力系统存在着多余力的问题,同时由于系统的非线性及参数时变等因素的影响,给系统的校正和优化带来了困难,为了消除位置扰动型施力系统中存在的多余力以及非线性,参数时变等因素的影响,采用在非线性前馈校正基础上的模糊自适应控制策略,可以较好地消除系统的多余力,同时克服了系统的非线性及参数时变等因素的影响,改善系统的动态品质,仿真研究的结果验证上述结论。     

空间站概述

自1961年世界上第一名航天员上天以来,载人航天技术有了飞速的发展。载人航天器已由初期的小型载人飞船,发展到大型空间站和航天飞机。空间站的诞生,特别是永久性空间站的建立,将会引起人类社会的众多方面发生重大而深刻的变化。本文首先就过去十多年中美国、苏联和欧洲发射的空间站作一简略概括,然后对空间站的构型,用途和未来发展等进行论述。     

外测系统突发性故障的诊断方法研究

外测系统突发性故障的检测与诊断在航天测控中有十分重要的意义。基于动态测量数据的容错处理技术, 建立了三组实用的过程故障诊断方法： 无须建模的容错平滑器方法; 基于模型拟合的容错辨识方法; 基于状态空间模型的有界影响滤波方法。这些方法既可用于对测控网跟踪质量的事后分析也可用于（准） 实时在线处理。仿真计算结果显示, 这些方法不但能够以１００％ 的准确率检测出脉冲型故障, 还可快速有效地检测出任何形式的关联型故障, 准确率达９８％以上。     

Evaluating and optimizing horticultural regimes in space plant growth facilities.

In designing innovative space plant growth facilities (SPGF) for long duration space flight, various limitations must be addressed including onboard resources: volume, energy consumption, heat transfer and crew labor expenditure. The required accuracy in evaluating on board resources by using the equivalent mass methodology and applying it to the design of such facilities is not precise. This is due to the uncertainty of the structure and not completely understanding the properties of all associated hardware, including the technology in these systems. We present a simple criteria of optimization for horticultural regimes in SPGF: Qmax = max [M x (EBI)2/(V x E x T], where M is the crop harvest in terms of total dry biomass in the plant growth system; EBI is the edible biomass index (harvest index), V is volume occupied by the crop; E is the crop light energy supply during growth; T is the crop growth duration. The criterion reflects directly on the consumption of onboard resources for crop production.     

一种用于测量高层大气风场的新型地基Fabry-Perot干涉仪

地表海拔大约250\,km高度处大气非常稀薄,目前被动光学观测是该层风场探测最有效手段.Fabry-Perot干涉仪(FPI)由于具有较高能量利用率及光谱分辨率等特点,是该层大气最有效的地基风场探测仪器之一.基于采用光路缩束系统及滤光片后置(标准具之后)方法研制的小型化FPI,2014年分别在河北廊坊(39.40°N,116.65°E)和山西岢岚(38.71°N,111.58°E)进行了地基观测试验,将观测数据与反演算法相结合得到高层大气风场数据,并将数据结果与美国大气研究中心两台FPI的风场数据进行了比较研究,在气辉整体辐射较弱的情况下得到岢岚站的风速平均反演偏差为11.8 m·s-1.      

The variation of equatorial spread-F occurrences observed by ionosondes at Thailand longitude sector

The equatorial spread-F (ESF) is a phenomenon of ionopheric irregularities which are mainly generated by the generalized Rayleigh–Taylor (R–T) instability mechanism in conjunction with the other physical mechanisms, originated at the bottom side of the F-layer in the equatorial region after sunset. It degrades the quality of signals that propagate through these irregularities, especially in the navigation satellite system, which requires the high integrity signals. In this work, we analyze the ESF statistics obtained from the FM/CW ionosonde stations over Thailand longitude sector. One is at Chumphon (10.72°N, 99.37°E, dip latitude 3.0°), located near the geomagnetic equator, and the other station is located at Chiangmai (18.76°N, 98.93°E, dip latitude 12.7°). Both stations are as part of the South-East Asia Low Latitude Ionospheric Network (SEALION) project. The ionograms are obtained at every 15 min from September 2004 to August 2005, which has the monthly mean of solar 10.7 cm flux (F10.7) from ∼80 to ∼110. In addition, we compare the diurnal patterns between the ESF occurrences and the variation of virtual height of the F-layer bottom side (h’F) of these two stations. The results show that the ESF occurrences at Chumphon stations are higher than Chiangmai station in all seasons. The high ESF occurrences of both stations mostly occur in equinoctial months corresponded with the rapid rising of the monthly mean h’F in the post-sunset. However, some inconsistent results are still observed, implying the role of other factors such as gravity waves and planetary waves to ESF occurrences.     

固定时间收敛的三维制导控制一体化设计

针对终端角度约束、状态约束和控制受限问题,在三维空间内,提出一种固定时间收敛的导弹制导控制一体化设计方法。构建了带终端角度约束的制导控制系统三通道全耦合设计模型,采用固定时间收敛的滑模干扰观测器对一体化设计模型中的未知干扰进行估计和补偿。基于固定时间稳定性理论、终端滑模控制和反演控制方法等对制导控制系统进行一体化设计,并采用二阶指令滤波器对系统状态及控制指令进行约束。对所提方法的固定时间收敛特性进行证明,并给出具体的收敛时间表达式。通过导弹六自由度仿真,验证了所提方法的有效性和优越性。