天基为主的空间站测控通信模式

空间站时代为测控(TT&C)通信系统带来保障时间更长、覆盖要求更高、数据传输能力更强、航天员在轨工作生活体验更好等新的挑战，结合中继卫星系统(TDRSS)、卫星导航系统等天基测控通信手段的能力特点，提出以天基手段为主的解决方案，采用多星多舱段接力模式，将航天员出舱等重大活动的测控通信覆盖率提升至接近100%，采用多星多目标工作模式，较好地保障各种交会对接模式，综合利用中继卫星S频段多址(SMA)链路连续业务、短报文业务和北斗短报文业务常态化保障空间站安全运行，应用天地一体网络化技术，为航天员在轨上网、天地通信和载荷实验数据传输提供优质服务。     

浅谈航空天气预报业务的质量管理与评定

航空天气预报，是组织与实施飞行的重要依据。其主要任务有两个：一是通过搜集、整理、分析各种气象情报、资料，编制和发布各种航站、航路天气预报；二是为航空公司、航行管制、机场等部门提供天气咨询和灾害天气预警服务。由于天气变化过程的复杂性以及目前预报技术手段的限制，航空天气预报中各气象要素的预报值与实际观测值存在一定的差异，如何缩小这种差异，需要建立一套科学的质量管理与评价体系，来提高航空天气的预报准确率，以更好地为飞行提供气象保障服务。本文从实际工作角度出发，结合多年航空天气预报管理工作的经验，谈谈在改进航空天气预报质量管理与评定方面的几点体会。     

一种多目标变邻域模拟退火算法及成像星座任务规划方法

为提高成像星座观测任务的完成度和成像质量，提出一种多目标变邻域模拟退火算法(MOVNSA)。首先，分析了敏捷成像卫星观测任务约束和星上资源约束，构造了评价任务完成度和成像质量的目标函数，建立成像任务约束满足模型。然后通过设计多目标模拟退火算法中解的编码解码规则、变邻域搜索方法以及选拔淘汰机制，实现了观测任务成像时刻的滑动优化，兼顾提升了观测任务的完成度和成像质量。最后通过工程实例对多种算法进行测试和分析，结果表明该方法收敛速度快，优化效果好，可以在满足用户需求的前提下最大化任务的完成度。     

北斗全球报文通信系统接入能力分析与研究

北斗全球报文通信系统全面提升了短报文通信的服务能力，服务区域从亚太地区扩展到了全球，具备为用户提供一定频度的单向位置报告服务和一定频度的端到端双向报文通信能力。北斗全球报文通信系统采用多用户随遇接入的方式，具备在卫星上处理多用户接入的能力。多用户采用随机竞争的方式向报文通信系统星载接收机发出请求，实现通信功能。随着用户接入数量的增加，多用户对目标用户形成的多址干扰不容忽视。分析多址干扰的形成原因，通过频谱分离系数分析多址干扰对目标用户接入报文通信系统的载噪比的影响，并对不同用户功率与多普勒偏差条件下的多址影响进行评估。然后，搭建报文通信系统仿真平台，仿真分析报文通信系统的接入能力。最后，为了增强报文通信系统的接入能力，对后续报文通信系统的设计提出改进的建议。     

基于北斗三号短报文的共视数据压缩传输方法

共视时间比对通过交换两地共视数据完成远距离高精度的时间比对。针对无地面通信网地区,本文提出了一种基于北斗短报文的共视数据压缩传输方法,该方法通过将共视数据进行压缩,利用北斗的短报文功能对压缩后的共视数据进行实时传输,在无地面通信网的地区进行了共视时间比对试验。试验结果表明,本文设计的共视数据压缩方法具有较好的压缩效果,可以通过北斗短报文实现无地面通信网的情况下的实时共视时间比对。     

航管信息系统双机热备和单机应急方案的实现

一、航管信息系统简介早期的飞行报文通过转报终端实现收发,调度员按照预定的格式和流程通过人工方式输入电报原始报文,通过转报系统发送到前方机场或航空公司等单位,对接收到的报文也要由人工进行解析和识别。随着信息技术的发展,这种方式逐渐被以计算机为中心的处理方式所代替。20世纪90年代,以微机作为报文处理并显示航班动态的方式被大量应用,从而减少了人工处理的繁杂和失误概率,然而这种方式无法应对多用户终端和数据一致性的需求。     

建立质量工作长效机制 促进企业和谐发展

如今，随着科学技术的不断发展，质量工作也越发重要。许多企业已将质量工作上升为经营之道，上升为一种不断追求卓越的境界。要实现产品质量持续提升．离不开质量工作长效机制的建立和运行。文章结合十四所近年来的做法和经验，运用“天时、地利、人和”的道理，从战略、制度、文化等方面阐述了企业如何通过建立质量工作长效机制来达到和谐的境界。     

基于小波分析的容错组合导航系统故障检测算法研究

针对目前多数故障检测法对缓变的软故障检测不灵敏,延迟性较大,无法判断各种故障类别等问题,在分析利用小波奇异性进行故障检测原理的基础上,提出了一种基于模极大值原理的导航传感器故障检测方法。该算法利用传感器的观测量来诊断传感器是否正常工作,文中给出了利用小波奇异性进行故障检测的原理描述及利用该算法进行故障检测算法流程。该算法不仅对导航传感器软故障具有较高的检测灵敏度,而且可以通过故障点处信号的Lipschitz指数来判断故障类别,为传感器故障隔离和修复提供有效的信息,因此可以更好的保障多传感器容错组合导航系统的可靠性。计算机仿真表明所提方法是有效的,具有较高的实用性。     

卫星有效载荷的规划与调度

卫星有效载荷的规划与调度要求是指卫星根据自身资源情况合理安排各个载荷的工作状态，在满足各种资源约束的条件下实现资源的优化配置。有效载荷的规划与调度可以归结为典型的资源受限的规划与调度问题。本文以对地观测卫星的有效载荷系统为例，分析了卫星的资源特点和载荷的工作特性，在此基础上提出了一种有效载荷规划与调度的方法。仿真实例表明了算法的可行性。     

质量工作长效机制管理模式探讨

质量工作不仅仅是从事质量管理、产品检验工作人员的事．它涉及到产品形成过程中的各类人员，包括产品设计、生产制造和各级管理人员，尤其是不同层次、岗位的负责人。因此，质量工作长效机制一定要围绕如何提高有关产品质量活动和影响产品质量因素的人员的质量意识和工作质量为中心来开展。要从如何保证这些人员工作质量以及与产品质量有关的过程质量来研究。本文从质量工作的内涵和建立质量工作长效机制的组织体系、文件化的质量管理体系以及质量责任链的建立等保障措施方面进行论述．     

一种卫星IP交换系统中ICMP协议FPGA实现方法

卫星IP交换技术是实现星上IP网络的关键技术,在卫星IP交换系统中,通过ICMP协议可报告差错报文信息,并可对卫星IP网络中的不同节点进行连通性测试,因此ICMP协议在卫星IP交换系统中起着重要作用。针对星上模块化设计及处理能力有限的特点,提出一种星上ICMP协议的FPGA实现方法,将ICMP报文的判断和生成流程分开,判断部分可在各个端口处理模块完成,生成部分采用单独模块完成,不需要在每个端口模块都完成ICMP报文生成处理操作,不仅优化了星上ICMP协议处理流程,并且节约了星上存储及处理资源。     

计算机数据通信的差错成因及其控制

差错主要来自冲击噪声所引起的突发错。严重的差错会使通信报文毫无意义,故需捡出和纠正这些差错。简单讨论7种差错控制方法,指出其中的循环冗余码校验法具有很强的捡测突发错的能力,并有很高的传信率,硬件、软件的实现也很方便。故用得最多。最后对各种方法作了简单的对比。     

建立质量工作长效机制探讨

结合目前中国企业的实际运行状况,从建立质量工作长效机制的重大意义、指导思想、基本原则、有效途径以及保障措施等方面进行了论述。提出了应通过构筑质量工作长效机制,实现质量工作的持续改进,从而增强企业竞争优势的观点。     

面向应急管理的天基系统需求与构建设想

针对应急管理对天基系统提出的增强现场灾情信息传递保障能力和尽快完善天空地一体化应急观测体系的需求,在分析天基系统应具备的先进感知使能、通信使能、导航定位使能及智能使能基础上,提出了我国天基应急管理支援体系构建设想。通过发射中轨观测系统、高分光学强机动星座,以及增加地面机动测控数传站,加强和完善灾害应急遥感观测能力;通过天地一体化应急管理云平台实现灾情观测数据的处理和分发。为了尽快实现天基应急管理支援体系建设,提出应发展高、中、低轨协同的天基通信、导航、遥感卫星的建议。     

双极性压缩观测光谱成像技术研究

压缩传感突破了 Nyquist-Shannon 采样定理的限制,从随机观测的少量测量值中即可高精度地获取图像,给成像设备的设计带来了巨大变革。压缩传感理论证明可以通过重构恢复获得比焦平面阵列分辨率更高的场景图像。尽管在理论上存在巨大优越性,压缩传感成像系统的物理实现需要考虑一些实际问题。文章围绕压缩传感成像设备进行了研究,提出了一种物理可实现的压缩成像方法,该方法利用双通道观测架构实现压缩成像中的双极性观测,解决了压缩成像理论与实际物理约束不一致的问题。采用多路技术和多膜技术实现大视场观测与多次视场观测,该方法可以单次曝光获取充足的观测值来高精度重构原图像。压缩光谱成像数值仿真实验验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

风云三号微波温度计非线性分析方法研究

风云三号微波温度计是风云三号重要的有效载荷,用于观测全球大气温度廓线.微波温度计在轨工作时通过周期观测高温源和冷空来实现实时定标,但是微波温度计系统内部有放大器和检波器,会带来非线性误差,因此微波温度计需要在发射前进行真空定标试验,得到系统的线性度和非线性误差系数,用于在轨非线性误差的修正.文章主要工作对风云三号微波温度计的非线性误差的来源及影响进行分析,给出了一种利用U系数法来计算系统非线性误差的方法,并通过真空定标试验及数据进行验证,最后用U系数法对非线性误差进行修正,结果表明非线性误差有明显的减小.     

用于并行压缩感知成像系统的观测矩阵优化算法

压缩感知理论为遥感空间超分辨技术提供了一种新的实现方式。其中观测矩阵决定着压缩感知的采样规则,设计和优化观测矩阵对于保证信号的重构品质具有重要意义。文章在并行压缩感知成像系统的基础上,提出了一种基于列独立性和互相关性的观测矩阵优化算法。算法通过正交三角分解增强观测矩阵的列向量独立性,再通过特征值分解和等角紧框架约束来降低观测矩阵与稀疏矩阵之间的互相关性。同时,文章还提出了一种基于阈值分割的优化方法,将观测矩阵转化为便于硬件实现的二值矩阵,在降低了硬件加工难度的同时,进一步增强了观测矩阵的效果,提高了优化算法的实用性。仿真实验证明,文章提出的优化算法相较于传统优化算法在峰值信噪比方面提升1～2 dB,具有更好地优化效果。     

融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统设计

随着北斗系统全面建成,北斗短报文在我国卫星测控领域的应用逐渐展开。为了充分利用北斗短报文双向通信功能、保密性好、全球覆盖等特性,参考国际空间数据系统咨询委员会（Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS）的可扩展标记语言的遥测遥控信息交换（XTCE）标准,提出了融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统设计方法。首先,分析了CCSSDS XTCE和北斗短报文的应用现状;其次,考虑到北斗短报文的容量限制,设计优化了卫星遥测遥控数据传输格式和内容;再次,针对北斗短报文传输特性,探讨了加密通信方法;最后,为保证遥测遥控数据传输的正确性与可靠性,设计了数据连续识别和丢包补发方法。结果表明,融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统,可以为提高卫星的设计与科学使用提供参考。     

空气动力学——打开天门的钥匙

所有通过大气层的飞行器，都要利用风洞实验和理论计算来确定它们的空气动力外形和空气动力特性。实验工作者努力发展从亚跨声速到高超声速范围的风洞实验设备，并利用新的观测、显示、信息处理手段，揭示空气的流动现象，为飞行器设计师提供更多、更精确的气动力数据。理论工作者根据空气动力学的原理和各种理论，努力把实验揭示出的空气流动形态概括成数学模型，     

基于Murty方法的多目标跟踪快速算法

JPDA是一种有效的多目标跟踪算法，但算法的复杂度随着目标和观测值的增加而显著增长。为了减少JPDA算法所需要的存贮空间和计算时间，通过Murty方法，得到K个最优的目标与观测值对应关系，再利用这K个最优对应关系实现JPDA算法。仿真结果表明，新算法跟踪成功率与JPDA相近，所需的时间远低于JPDA算法。