小卫星测控的模块化自动测试系统构建

针对现有卫星测控的测试系统不能适应不同卫星型号、无法与外部进行信息交换的问题,文章提出了构建小卫星测控的开放式、模块化自动测试系统。通过开放式硬件设计、模块化软件设计和标准接口设计,模块化测控的自动测试系统实现了适应不同卫星型号测试需求和与外部进行数据共享的功能,增强了测试系统的可操作性和可移植性,提高了测试工作效率和质量。此研究对于构建模块化小卫星自动测试系统具有一定的借鉴意义。     

卫星姿态控制系统的实时动态测试和故障分析——CAMAC 在卫星姿态控制系统测试中的应用

本文以某卫星的姿态控制系统为对象,提出了在分系统测试和卫星总装测试中进行系统开路动态测试和实时闭路仿真测试的方法。介绍了卫星的姿态控制系统及其采用 CAMAC 标准接口的地面测试系统,讨论了动态测试中姿态模拟的手段和实时测控技术,并介绍了正在进行中的关于故障诊断方法的研究及建造“故障诊断专家系统”的一些设想。     

航天测控雷达标准化信息处理平台架构研究

随着航天测控雷达功能的多样化和复杂化，传统的根据场合和需求专门定制的雷达信息处理设计方法逐渐显现出设计周期长、灵活性差的弊端。结合航天测控雷达的任务特点和应用需求，按照标准开放体系架构的总体思想，设计航天测控雷达标准化信息处理平台的新型架构，给出其中的总线结构、高速互联协议、通用处理模块等关键硬件实现方式。航天测控雷达标准化信息处理平台未来可为信号处理、数据处理、任务管理等提供统一的支撑和部署平台，实现系统业务处理一体化。     

一种卫星直扩跳频测控系统自动化测试方法

针对目前国内卫星直扩跳频(DS/FH)测控(TTC)系统测试不全面,测试方法通用性差的问题,通过分析DS/FH测控系统工作特点和测试技术难点,提出了一种卫星DS/FH测控系统自动化测试方法,并设计了一种基于软件无线电和通用仪器的通用自动化测试系统。该方法充分模拟天地测控链路环境,可综合、全面、灵活地考核DS/FH测控系统的捕获性能、动态性能和抗干扰性能。在某卫星整星各测试阶段进行了应用,结果表明:该测试方法准确可行,测试全面、充分、通用性好、可重构能力强、测试效率大幅提升,可推广到各类卫星DS/FH测控系统测试中应用。     

基于Web的航天器测控信息流协同设计平台概念研究

针对航天器测控信息流是基于多单位、多用户联合协同研制的需求,提出建立一个基于Web的异地多用户信息流协同设计平台体系架构。重点阐述构建数字化信息流协同设计平台的四项关键支撑技术——协同设计交互、基于等效模型的信息流设计、标准化流程管理和统一数据源,有效解决航天器测控信息流协同设计过程中的技术难题,实现不同领域设计师在同一平台上的协同工作,提高信息流协同设计效率。     

扩频多目标跟踪训练系统设计

分析双通道单脉冲体制测控雷达跟踪原理,针对扩频测控体制,提出利用扩频多目标跟踪信号模拟器构造扩频多目标跟踪训练系统的设计思想。采用基于通用计算机的高速信号回放技术实现多目标扩频信号的灵活仿真,采用对高精度数控衰减器的实时前馈控制实现高精度的动态角度模拟性能。该训练系统将有效满足航天测控领域扩频多目标跟踪训练的迫切需求。     

星载控制软件在轨动态重构技术研究

为使星载控制软件可在轨动态重构，提出一种基于量子编程框架、无须操作系统支持、可实现多版本切换的星载控制软件在轨动态重构方法。在分析影响在轨动态重构关键技术基础上，从量子框架的面向对象运行机制出发来寻求软件框架对动态重构的支持；通过划分函数边界，将函数归类为内部函数和公共函数，避免了模块间的循环依赖；给出了函数向量表维护策略，并以版本号为导向实现了向量表切换。该方法在BM3803星载处理器平台进行了充分测试，结果表明：所提出的在轨重构方法系统无须停机、版本可回退且更新过程可靠。本方法占用内存小、平台依赖性弱、代码可复用性强，可推广应用至硬件资源有限的星载控制器终端。     

载人月球探测混合云架构体系仿真系统研究

针对载人月球探测工程任务需求,设计了一种基于混合云架构的体系仿真系统,实现了辅助设计、方案验证和协助任务等功能应用。分别从任务设计和应用模式角度分析了体系仿真系统功能需求;根据需求给出体系仿真系统总体架构,采用仿真平台和仿真支持库统筹建设的方式,完成了系统开发与集成;提出了针对体系仿真系统建设涉及的体系建模、任务规划、推演展示、效能评估和系统联动与扩展关键技术实现方案;应用该系统实现了对典型载人月面活动场景的仿真,得到了关键参数模拟推演结果,验证了体系仿真系统各项功能有效性和正确性;最后给出了思考和展望。该体系仿真系统可支撑未来载人月球探测相关任务开展发展论证和综合评估验证,能够为同类系统开发提供方案参考。     

无人机系统测控链路质量性能检测技术研究

针对无人机系统测控链路质量性能检测评估工作面临的困难和需求,从工作原理、技术途径和工程实现等方面阐述了无人机系统测控链路质量性能检测技术,分析了无人机测控链路质量性能检测的技术特点和应用价值。     

基于LabVIEW与PLC的烧嘴试验台测控系统设计

针对一体化点火开工烧嘴试验台测控系统需求,确定了由上位机、前端测量设备及PLC组成的双层架构,介绍了硬件选型及软件设计方法。测控系统经调试及热试车检验,满足试验台需求。     

一种基于北斗RDSS短报文的天基测控方法

主要针对未来商业卫星大规模发展需求,基于天地一体化测控网络体系,探索研究了北斗短报文测控的可行性。以北斗导航星座作为天基测控平台,以低轨卫星作为测控服务对象,研究了基于北斗短报文的新型天基测控方法,进行了该天基测控系统总体方案设计和测控数据流程设计。提出在低轨航天器上搭载北斗短报文终端作为测控载荷,利用北斗卫星无线电测定业务(RDSS)短报文基本通信通道,充分考虑RDSS数据协议约束,采用兼容当前测控协议帧结构的方式,对帧结构进行适应性移植,证明RDSS短报文测控体制可以满足一般民商用小卫星、立方星等航天器测控通信需求。最后根据系统设计及体制论证结论,对基于北斗RDSS短报文的测控服务能力进行了综合分析,证明该测控应用模式可满足卫星日均在轨测控通信数据量需求。     

基于SpaceVPX架构的星上高速载荷数据实时处理平台设计

针对星上载荷数据速率提高,现有处理平台无法支持高速载荷数据实时处理、快速应用的问题,文章通过对卫星在轨处理需求的分析,介绍了基于SpaceVPX标准的星上载荷数据高速数据处理平台的设计方案,重点阐述了针对宇航应用的特殊需求所设计的自主容错和故障隔离方案,并在某光学载荷在轨图像处理系统中进行了应用验证,结果表明:采用该方法设计,系统处理速度高,可扩展、可重构性强,软件和硬件之间的关联度较弱,可为星上高速载荷处理系统设计提供参考。     

低轨卫星可重构通信系统设计

提出一种适合于在轨重构的低轨卫星通信系统软、硬件架构方案,从工程实施角 度探讨包括天线、RF前端和基带处理单元在内的可重构硬件平台、可重构策略与软件控制流 的可行性,分析了可重构卫星通信系统实现的关键技术。利用软件无线电技术,分析了基带 和射频前端分离,可裁减、复用式平台实现的基本路径,以及基带、射频天线单元重构的实 现方法。通过各常规通信模式射频前端和数字部分的灵活组合,同时支持多频点、多模式的 通信制式,达到节省硬件成本和提高系统灵活性的目的。最后研制了一个可重构卫星通信地 面测试原理样机,模拟了卫星有效载荷和地面通信站在IS-95体制下两种CDMA加密码字间的 动态重构,有效验证了本文提出的可重构策略的正确性与合理性。
     

伺服阀试验系统自动控制

详细介绍了伺服阀试验测控系统实现试验参量自动控制的措施和方法,阐述了利用Labview 6.0作为软件开发平台,运用数字PID控制技术,同时添加在线整定PID系数、前馈控制、自适应控制等针对性的控制方案,解决了试验参量在伺服阀稳态和动态试验中的自动控制问题。     

嫦娥四号着陆器测控通信系统设计与验证

嫦娥四号着陆器测控通信系统负责搭建着陆器与地面站、中继卫星之间的测控通信链路,是任务工程目标实现的关键组成部分之一。针对嫦娥四号着陆器任务对测控通信系统任务需求,提出系统方案,给出测控通信系统关键环节的设计方法、实现技术路径、地面验证和在轨工作结果,可为未来的深空探测任务测控通信系统的设计与验证提供参考。     

霍尔电推进长寿命试验台测控系统研制

针对霍尔电推进长寿命试验台的测控需求,提出并详细论述了IPC＋DAQ2205＋PCI1721的测控系统硬件和Delphi7＋SQL的测控系统软件。采用基于PCI总线的高性能数据采集卡DAQ2205和模拟控制量输出卡PCI1721完成测控系统的数据采集和模拟控制量的输出控制。采用多线程的程序设计架构实现测控系统多任务和快速响应的需求。测控系统实际运行测试表明其测控精度、响应速度、可靠性和人机交互友好性等方面都能很好地满足霍尔推力器长寿命试验的具体要求。     

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。     

"软件星"在快速响应空间中的应用

天基信息系统在战场感知、指挥控制与决策等方面作用日益显著。空间快速响应是天基信息系统发展的重要需求。文章介绍了“软件星”有效载荷的设计技术原理和系统基本组成,分析了其可重构多功能综合一体化设计特点,阐述了采用统一软硬件体系结构形成标准化模块化的多功能集成载荷系统是满足应急作战快速反应的基本要求,提供了一种基于“软件星”多功能任务载荷平台来实现快速响应卫星的通用设计途径,对发展快速响应空间技术具有重要参考价值。     

空间飞行器自主诊断重构的理论和方法

面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求，研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点，提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先，分析了国内外研究现状并梳理了后续的待突破难点。其次，以可诊断性与可重构性理论为指导，提出了正常模式与故障模式一体化设计方法、故障诊断与系统重构一体化设计方法，在设计阶段通过资源配置和诊断重构方案的综合优化实现系统诊断重构能力最大化。然后，提出了基于能力在轨评估的诊断重构方案动态调整方法，在运行阶段通过诊断重构过程的自适应调整保持系统最优状态，进而从全寿命周期提升系统的诊断重构能力。最后，进行了总结与展望。     

模块化可重构空间系统研究

模块化可重构空间系统由多个外形尺寸相同的模块组成,具有组织方式灵活、维修操作方便、适应性强等优点,可有效提高空间系统的可维修性,降低空间系统建设成本,满足空间应用的多任务需求。文章对国外模块化可重构空间系统的发展情况进行了介绍,如日本"可重构空间系统"(RSS)、应用"超级机器人"(SuperBot)和应用卫星模块(Satlet)的美国模块化可重构空间系统。针对我国模块化可重构空间系统的发展,建议首先发展模块化异构系统,采用分布式与集中式相结合的控制方法。