空间目标雷达成像仿真研究

导弹防御系统中的地基雷达具有对空间目标的二维成像能力,这是它进行空间目标识别的重要手段。仿真研究空间目标的ISAR成像。简介ISAR成像技术后,仿真了中段弹道,进行了相应的坐标变换,根据仿真场景得到了空间目标的ISAR图像。着重分析了雷达布站的位置、目标空间姿态控制方式对成像相干积累时间的影响。仿真结果表明,这些因素对于成像相干积累时间的影响很大,雷达必须选择合适的布站位置、适当调整脉冲积累时间才能实现有效成像。     

航天器对空间带电粒子方向探测的需求分析

空间高能粒子很强的各向异性分布,对三轴稳定卫星各个方向的影响带来巨大的差异。通过探测高能带电粒子的方向分布及能谱测量,为卫星设计制造、在轨管理和故障分析提供最有效、最直接的保障。本文还简单介绍了我国新一代空间环境探测仪器——空间粒子方向探测器。该仪器集成了高能电子、质子的多方向通量测量和精细能谱测量,首次实现了180。粒子方向测量。     

极远紫外成像光谱仪在空间科学中的应用与展望

极远紫外成像光谱仪是空间科学研究中重要的数据获取工具,通过对不同天体目标极远紫外辐射的观测,可以反演出天体中主要物质的含量和变化规律,从而为空间天气、宇宙起源等许多前沿科学提供研究资料。文章分析了极远紫外成像光谱仪在空间科学研究中的优势,介绍了国际发展概况．列举了日地空间环境观测、地外行星体观测和宇宙空间观测3个应用领...     

地球观测系统时代之后的成像光谱技术

地球观测系统(EOS)时代将向地球系统科学遥感界提供有关大气、陆地表面和海洋间相互作用的大量新信息。由EOS-1平台上的高分辨率成像光谱仪(HIRIS)等仪器提供的高光谱和空间分辨率图像将成为EOS数据集的重要组成部分。可以预料,利用EOS可以进一步认识地球,但也要求未来的传感器比现有的这一代传感器具有更高的灵活性和测量能力。声光可调谐滤光器(AOTF′S)良好的光谱灵活性、偏振选择性及简单性预示着它在未来的成像光谱仪上的重要应用。AOTF′S是致密、紧固的固态晶体,它可对两种偏振态进行快速的(毫秒级)、电控的光谱调谐。本文将讨论基于AOTF的成像光谱仪的基本原理。     

高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计

针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求,提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案,分析确定了成像光谱仪光学系统指标,设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设计方案,实现了大视场、大相对孔径像方远心设计,系统相对畸变小于0.02%;光谱成像光学系统的狭缝长度超过90mm,采用新型离轴透镜补偿型Offner设计方案,实现了长狭缝高保真光谱成像设计,谱线弯曲和色畸变均小于1/10像元尺寸。设计结果表明,高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统简单紧凑,成像品质接近系统衍射极限,满足星载高光谱对地成像的数据应用要求。     

对SAR雷达的成像欺骗干扰技术研究

合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达,具有良好的对地侦察探测能力.在电子战应用中,对SAR的干扰特别是成像欺骗干扰研究具有迫切的现实应用需求.首先建立了针对SAR雷达的成像欺骗干扰模型,根据干扰模型给出了具体的欺骗干扰流程.然后采用成像算法进行了仿真闭环验证,仿真结果表明了算法模型的有效性.最后,简单分析了该成像欺骗方法在实际工程实现时要注意的问题.     

基于稀疏信号表示的空间碎片成像

地基雷达一直是空间碎片监测的有力工具,研究如何利用它们对尺寸小于距离分辨率的目标进行成像具有重要意义。基于空间碎片通常会围绕它的主轴进行简单的自旋转运动这一事实,通过对目标回波模型的分析,本文提出了一种基于稀疏信号表示的空间碎片成像方法。该方法将成像问题转化为稀疏信号分解问题,首先以各个散射点的散射特性作为元素构建字典,然后通过采用现有的方法对单个距离单元横向回波数据的稀疏信号表示进行求解,最后对求解的结果重新排列以得到目标的二维高分辨图像。仿真实验结果表明了本方法的正确性。     

基于多级并行处理的R-D方法的ISAR实时成像

论文对ISAR成像中R-D成像算法进行了介绍,在通用信号处理单元上合理地分配任务和映射算法,设计了多级并行处理的信号处理机结构,实现了R-D方法的ISAR实时成像处理。应用DMA方式实现数据的高速交互,利用二维DMA实现矩阵转置运算,并对程序进行优化设计,有效提高了算法执行效率。最后对处理结果和性能进行了分析,经过对PC机和实时信号处理机的成像结果对比,证明算法的实现是成功的。     

微纳卫星发展现状及在光学成像侦察中的应用

对当前微纳卫星在空间环境感知、新技术空间演示验证、空间科学试验、通信与数据传输、对地或对空间目标进行光学成像观测等方面的主要应用形态进行了归纳总结,分析了采用微纳卫星实施光学成像侦察的优势,给出了应用实例,并提出在航天侦察应用中大力发展光学成像侦察微纳卫星的相关建议。从而为后续微纳卫星在航天光电侦察中的广泛应用提供了参考。     

空间目标的ISAR成像与识别

空间探测雷达在人类航天活动中具有重要作用 ,宽频带信号体制的应用使空间目标的逆合成孔径雷达 (ISAR)成像与识别成为可能。结合空间目标的动力学和电磁特性 ,探讨了空间目标的ISAR成像与识别技术 ,并展望了该领域的技术发展趋势。     

Energetic particle measurements onboard Spectr-R with MEP-2

The energetic particle experiment MEP-2 onboard the Spectr-R high apogee satellite is briefly described. The instrument measures fluxes and spectra of electrons (30 keV–350 keV) and ions (30 keV–3.2MeV), using two pairs of silicon detectors. The example of first observations upstream from the bow shock illustrates its successful operation in space. Unique observations of ～30 s strong fluctuations of energetic ions with energies up to two hundred keV are discussed.     

Features of the radial diffusion of energetic electrons in the middle Jovian magnetosphere

In this paper, the radial diffusion of energetic electrons in the Jovian radiation belts is considered. It is noted that the influence of global resonance in the electron radiation belts on the ring current provides original electrical pulses in the middle magnetosphere. The values of the random transfer of energetic electrons across the magnetic shells, which are associated with electrical pulses, are determined. An expression for radial diffusion is obtained. The functional form and radial diffusion coefficient are compared with those known from Jovian magnetosphere experimental data.     

氙离子发动机对GEO卫星表面充/放电效应的影响

用于GEO卫星上的氙离子发动机工作时喷射出具有一定能量和密度的氙离子及电子,参与了通常由空间等离子体、表面材料二次电子、光生电子等对GEO卫星的表面充/放电过程,从而对卫星表面充/放电效应产生影响。文章对此影响进行定性分析,并探讨其设计要求。     

诱发卫星深层充电的高能电子环境模式研究

文章介绍了与卫星介质深层充电相关的辐射带高能电子环境的主要特征和规律,建立了相应的高能电子环境模式及软件,并运用该模式针对某飞行器的深层充放电危险性进行了分析和评估。结果表明该模式相对于AE8模式更好地反映了高能电子环境的动态特征,与欧空局建立的FLUMIC模式符合较好。该模式与深层充电分析模型相结合,可用于对航天器的充放电异常进行在轨诊断,以及在工程上针对深层充电进行防护设计。     

Studies of the substorm on March 12, 1991: 1. Structure of substorm activity and auroral ions

The substorm on March 12, 1991 is studied using the data of ground-based network of magnetometers, all-sky cameras and TV recordings of aurora, and measurements of particle fluxes and magnetic field onboard a satellite in the equatorial plane. The structure of substorm activity and the dynamics of auroral ions of the central plasma sheet (CPS) and energetic quasi-trapped ions related to the substorm are considered in the first part. It is shown that several sharp changes in the fluxes and pitch-angle distribution of the ions which form the substorm ion injection precede a dipolarization of the magnetic field and increases of energetic electrons, and coincide with the activation of aurora registered 20° eastward from the satellite. A conclusion is drawn about different mechanisms of the substorm acceleration (injection) of electrons and ions.     

超导核磁共振技术在航天员生命保障中的应用前景探究

长期空间飞行会对航天员的身心健康造成一定的不利影响,开展航天员生命保障的研究是非常必要的。核磁共振技术是疾病检查诊断的重要手段,同样在航天员生命保障医疗中将发挥重要的作用。文章结合国内外相关研究进展以及航天员选拔、训练和航天员医监医保的相关知识,探究了超导核磁共振技术在航天员生命保障中的应用前景。     

On the belt of energetic electrons at <Emphasis Type="Italic">L</Emphasis> = 2.75 in the Earth’s magnetosphere

In 1964, during flights of the ELECTRON satellites the narrow belts of energetic electrons (E _e ≈ 6MeV) have been discovered in the Earth’s magnetosphere at L ≈ 2.75. The same structures approximately at the same magnetic shells were found in 2004 by the CORONAS-F and SERVIS-1 satellites. A comparison of the results of these experiments is presented. It is shown that the additional narrow belts of energetic electrons occur after intense magnetic storms (D _st > 100 nT), in our cases, having a double-triple structure. The lifetime of these belts is a few months and their disappearance had a gradual character. The obtained results separated in time by 40 years suggest the constancy of the sources of particles of the Earth’s radiation belts and processes occurring in the magnetosphere, which ensures not only existence of the radiation belts, but also the recurrence of various exotic phenomena in the belts similar to the belt of energetic electrons at the inner magnetic shells.     

不同内边界条件下SEP事件实例的集合数值模拟及其在SEP事件预报中的应用

太阳高能粒子（SEP）事件的定量数值预报是空间态势感知的重要方面之一。SEP事件主要来自于日冕物质抛射（CME）所驱动的激波扩散加速（DSA）。文章在三个有关模型的基础上,结合1 AU处卫星的太阳风观测参数和日冕仪的CME观测参数,建立了一套可用于预报SEP事件的数值方法。利用该方法对一次SEP实例进行数值模拟,并将模拟结果与GOES卫星观测结果进行比较。结果表明:数值模拟得到的＞10 MeV的高能粒子的通量和观测较为吻合,＞100 MeV的高能粒子的通量高于观测值。针对此事件进一步开展了不同CME抛射速度和不同内边界背景太阳风温度条件下的集合模拟试验,结果表明:CME抛射速度对SEP事件中高能粒子通量和能谱影响较大,而内边界背景太阳风温度的改变对于高能粒子通量和能谱的影响几乎可以忽略不计。     

一种导电塑料膜电位器辐照试验研究

导电塑料膜电位器是一种空间应用较为广泛的测角装置,但国内空间应用经验较少。尤其是针对其空间耐辐照特性还没有开展过相关试验研究,这是该种电位器能否用于空间长寿命机构中的核心问题之一。文章给出了针对电位器进行辐照试验的试验方法和原理,并对电位器辐照前后的性能进行了对比。试验结果表明该电位器的辐照性能满足型号需求,为其后续应用于空间长寿命机构提供了参考。     

Short increases of the fluxes of electrons with energies > 0.08 MeV at low-latitude (<Emphasis Type="Italic">L</Emphasis> < 2) regions of near-Earth space

We present the characteristics of short (duration less than 1 min) increases of the counting rate of electrons with energies >0.08 MeV observed in low-latitude (L < 2.0) regions of near-Earth space in the course of the GRIF experiment on the Spektr module of the Mir orbital station. The measurements were carried out using a set of instruments including X-ray and gamma-ray spectrometers, as well as detectors of electrons, protons, and nuclei with large and small geometrical factors, which allowed one to detect the fluxes of charged particles both in the region of the Earth’s radiation belts and in regions close to the geomagnetic equator. As a result of more than 1.5 years of observation, it is demonstrated that short increases in the intensity of electrons of subrelativistic energies are detected not only in the regions of the near-Earth space known as “precipitation zones” (1.7 < L < 2.5), but in high-latitude regions (up to the geomagnetic equator, L < 1.1) as well. Two types of increases of the electron counting rate are found: either fairly regular increases repeating on successive orbits or increases local in time. The latter type of increases can be caused by a short enhancement of electron flux on a given drift shell. The results of our measurements have shown that the duration of the detected increases in intensity can be rather short, as little as 20–30 s. Therefore, in the case of large amplitudes, such increases of the counting rate of electrons can imitate astrophysical events of the type of cosmic gamma-ray bursts in the detectors of hard X-ray and gamma radiation.