天地一体化飞行器测控通信网络体系构建

空间信息综合应用是未来航天的发展趋势,引进网络化技术,打造天地一体化测控通信网是实现信息综合应用的必由之路.一体化测控通信网作为空间信息传输、分发的公共基础设施,将各类飞行器、地/海/空/天基测控站（接收站）及指控中心、测控中心、用户等都作为网中的标准节点,以实现测控通信任务统一指挥控制、飞行器态势综合显示、测控通信资源综合利用和可持续发展.从新时期航天科技的发展特点得出,空间网络化是必然发展趋势.总结了国内外航天网络化发展的研究成果,提出测控通信网络化的定义、未来体系结构以及实施步骤,设计了空间网络化飞行验证试验的基本方案,剖析了空间网络化体系构建的关键技术.     

载人空间站工程测控通信系统挑战和机遇

针对载人空间站工程对测控通信系统提出的更高测控覆盖率、更高可靠性、长时间连续测控、高数据传输速率、多目标同时测控等需求,提出了采用天地基相融合的测控通信模式,构建以中继卫星系统为主的天基测控通信模式,利用"北斗"卫星导航系统实现自主可控的高精度轨道确定,合理布局和调度地面测控站,提升地面站工程遥测码速率和双目标支持能力,实现减站增效。对天地基测控资源进行一体化考虑,实现按需调度,完成空间站持续高可靠测控通信任务。讨论了测控数传一体化发展思路,建设Ka频段测控站,同时实现测控和高速数据传输。基于IP(互联网协议)开展天地一体化设计,提出了网络化测控的思路。     

基于SCPS协议的天地一体化网络加密设计

分析未来空间科学试验、载人航天工程等对空间通信信息化加密需求,提出天地一体化网络的典型应用模式。针对这种模式提出基于SCPS-SP(空间通信协议规范-安全协议)和IPSec(互联网安全)协议的天地一体化信息加密设计。这种一体化的设计可以有效解决地面网络和空间子网信息的整体加密、完整性验证和认证问题。     

空间站阶段航天员搜救按需服务研究

针对空间站阶段航天员搜救问题,对航天员搜救特点和航天员搜救按需服务进行了分析,提出基于天基信息系统的航天员搜救按需服务和建立航天员搜救按需服务信息系统;以天基信息系统为主要基础设施,基于航天员搜救"拉"和"推"两种服务模式,将搜救需求分析、搜救服务决策、信息获取和信息传输有机结合起来,对航天员搜救按需服务信息系统进行了设计,并提出了系统应用方案。系统可为航天员搜救提供可定制的按需服务,促进航天员搜救一体化、信息化和智能化水平提升。     

新一代综合化航空电子系统构架技术研究

综合化航空电子系统根据应用的需求,基于已有的能力,采用综合技术,实现面向应用的任务合成,提升应用效能;面向能力的功能信息融合,提升能力品质;面向物理的操作模式综合,提升资源效率。针对新一代战机应用领域和战场作战的需求,围绕应用层面、能力层面和资源层面研究新一代综合化航空电子系统构架组成要素与建模技术,基于任务、功能、资源的生成与组织过程的分析,构建了面向现代战机不同任务目标、功能组织和系统能力的航空电子系统组织、实施构架,提出了分层的综合化航空电子系统构架——任务组织构架、功能组织构架和物理组织构架,实现了从应用空间-逻辑空间-物理空间信息处理的一致性,为新一代战机航空电子系统的综合化技术研究奠定了一定的技术基础。     

低空智联网组网与控制理论方法

低空智联网（LAIN）作为一种新兴的智能网络,依托于空天地海基础设施构成数字智能网络体系,是空天地一体化网络的重要组成部分,可支撑实现第六代通信技术无缝泛在互联,推动智能网络服务由地面向低空空域的发展。然而,LAIN正处在技术突破阶段,仍面临以下关键挑战尚未解决,主要包括低空空域安全管控困难、频谱干扰严重、多维资源紧缺等问题。因此,面向LAIN体系架构与安全管控问题,综述了目前低空网络的发展现状,指出其对于产业技术变革的意义;然后,从频谱资源、网络资源以及空域资源管理的角度出发,分析了LAIN相关技术的国内外研究现状;进一步,剖析低空飞行器空地频谱共享、感传算一体化组网覆盖、低空空域智能监管等关键技术,为LAIN和低空空域的管理指明进一步的发展方向;最后,提出了LAIN的应用示范,旨在面向低空空域高效运行与安全的重大需求,为下一代空天地一体化网络的进一步发展提供理论依据和技术。     

天基与地基测量数据融合技术在靶场的应用

随着GPS技术的发展,靶场的测控也在逐步由地基测控网过渡到天地结合的一体化综合测控网。如何将天基测量数据同靶场现有的高精度测量带测量数据融合处理,近年成为数据处理的热点话题。本文就某具体任务,对天基和地基测量数据融合技术的方法和工程应用作了详细介绍,给出了初步的结论,提出了天基测量数据在工程应用时应注意的问题和有待进一步分析的问题。     

基于CORBA／Web技术的信息系统集成结构与模型研究

以制造企业产品远程协同设计制造为背景,基于分布式对象CORBA集成平台,在分布式异构网络环境下,研究基于Web的企业信息系统分布式应用互操作层次体系结构,异构信息数据资源及应用系统与Internet Intranet的无缝接入方法。针对异地信息资源的远程访问与应用互操作的实现模型、实现方法与支撑机制进行论述,提出了企业级信息系统集成的分布式应用互操作体系结构模型与实现模型。     

基于天地一体化信息网络的智能航空客运系统

计算机小型化、物联网、无线宽带通信、人工智能技术近年来发展迅速，对社会产生了巨大影响，作为使能技术，其在航空上的应用将对飞机设计、飞机飞行和维修保障等领域产生革命性的变革。未来的飞机将具有强大的信息智能感知和处理能力，依托天地一体化信息网络实现多维度物联，并结合智能地面系统，共同完成智能飞行、智能维护和智能运营等业务流程。本文总结了上述新技术的发展现状及其航空应用前景，提出了基于天地一体化信息网络的智能航空客运系统的概念，设计了系统架构，描绘了典型应用场景，识别了关键技术并指出了面临的挑战。研究成果有助于飞机制造商更好地设计面向未来的智能飞机，也有助于航空公司对智能飞机进行高效的运营和管理。     

基于网络的可重构制造资源优化配置平台

针对网络化制造中的资源动态快速重组问题,提出了基于物理制造单元的制造资源信息建模,依据该模型建立了分布式网络化制造资源库;研究了面向CAPP的制造资源预配置及其实现方法和以时间、质量、成本为约束的制造资源优化配置及其实现方法。     

运载火箭测控系统技术与发展

针对中国新一代运载火箭发射轨道多样、外部环境日益复杂、上行控制和空间环境安全要求逐步提高等发展特点,以及高码率、高覆盖、高精度的测控需求,研究了天基测控、多音组合编码安控、高效遥测和测控数传一体化等几种运载火箭测控新技术的应用前景;从工程的角度,提出了中国运载火箭测控系统发展思路和天地一体化的测控体系结构;并就测控系统资源配置与使用模式、新型测控体制和测控手段、遥测和安控频段等重点发展方向简述了作者的观点。     

天/地基多平台空间目标光电观测时效性分析

针对如何部署光学探测设备才能更好实现对空间目标的高精度高频度监视问题,考虑光照条件、相对关系及探测性能,构建了天/地基空间目标探测与成像仿真模型;按照轨道特征选取了94颗LEO（Low Earth Orbit,低地球轨道）卫星、63颗GEO（Geosynchronous Earth Orbit,地球同步轨道）卫星和18颗大椭圆轨道卫星,选用春夏秋冬典型季节的特定时间长度,仿真分析了国内地基、南北极科考站、LEO卫星、准GEO卫星等多平台光电手段的位置探测和成像观测能力;比对分析地基平台纬度和季节、天基平台轨道高度和倾角对探测能力的影响得出：南北极科考站相比于国内站点可提高重点季节的探测时效性,98°倾角LEO平台对低轨目标成像时效性方面更具优势,等.在此基础上,提出了我国空间目标光电观测设备天地一体的布局构想.     

通信导航融合定位技术发展综述

详细分析了蓝牙、Wi-Fi、超宽带、移动通信网络等多种无线网络通信导航融合定位技术的发展现状,并阐述了其面临的挑战,提出了多网融合方法可以提升室内无缝高精度位置服务的可靠性。利用5G移动通信网络,与北斗/GNSS卫星导航系统结合,可以实现相互增强。最后,从天地一体定位导航与授时体系和仿生通信定位导航两方面介绍了通信导航融合定位技术的未来发展趋势。     

通信导航融合定位技术发展综述

详细分析了蓝牙、Wi-Fi、超宽带、移动通信网络等多种无线网络通信导航融合定位技术的发展现状，并阐述了其面临的挑战，提出了多网融合方法可以提升室内无缝高精度位置服务的可靠性。利用5G移动通信网络，与北斗/GNSS卫星导航系统结合，可以实现相互增强。最后，从天地一体定位导航与授时体系和仿生通信定位导航两方面介绍了通信导航融合定位技术的未来发展趋势。     

天基测控系统应用发展趋势探讨

基于中继卫星的天基测控系统将在我国航天测控系统中扮演越来越重要的角色,研究天基测控系统应用发展趋势,对支撑天基测控系统发展、引导技术及应用研究都有着重要意义。本文从我国基于中继卫星的天基测控系统应用需求分析入手,介绍了国内外天基测控系统应用现状,对我国天基测控系统应用发展趋势和相关关键技术进行了深入探讨,指出今后应加强中继链路设计分析与模拟验证工作,建议重点开展抗干扰抗截获技术、更高码速率传输技术以及多用户网络化技术等关键技术的研究和应用。     

基于嵌入式系统的无线信息共享系统的设计

为满足电子侦察一体化的需要,对无线信息共享系统传输协议、网络拓扑结构和路由方式进行了研究。提出了一种无线信息共享系统结构。网络节点硬件主体由嵌入式111央控制模块与无线收发模块组成,并在巾央控制模块巾集成了多种接口用来外接信息采集模块。应用了IEEES02．11g协议和Ad—hoc网络路由方式,在WindowsCE平台上实现了网络节点间的数据文件共享。实验结果表明该系统可以在复杂的环境下稳定运行。     

航天器天基测控技术仿真研究

天基测控技术是航天测控系统的发展方向，是弥补地基（陆基＋海基）测控系统缺陷、缓解地基测控资源紧张的有效办法。本文提出了基于“北斗一号”系统的航天器天基测控技术仿真方法，设计并建立了相应的仿真系统。基于建立的仿真系统、按照设计的仿真方法对航天器天基测控技术进行了全面仿真。仿真结果表明，基于“北斗一号”系统的天基测控技术可行，性能指标可以满足中低轨道航天器实际测控需要。     

Communication system architecture for planetary exploration

Future human missions to Mars will require effective communications supporting exploration activities and scientific field data collection. Constraints on cost, size, weight, and power consumption for all communications equipment make optimization of these systems very important. These information and communication systems connect people and systems together into coherent teams performing the difficult and hazardous tasks inherent in planetary exploration. The communication network supporting vehicle telemetry data, mission operations, and scientific collaboration must have excellent reliability and flexibility. We propose hybrid communication architectures consisting of space-based links, a surface-based deployable mid-range communications network and a cluster of short-range links to solve the problems of connectivity and bandwidth, while meeting the other constraints of weight and power. A network of orbiting satellites could cover much of the planet surface, but this space-based capability may not be optimal for cost or performance. Specifically, a minimal space-based capability can be augmented using mobile cellular repeaters deployable by robots and human EVA. This method results in an increase in the number of radio nodes, but the distances separating them is decreased. This results in a significant increase in bandwidth and decrease in radio power, and therefore, node size, complexity, and power consumption. This paper will discuss the results of field testing such hybrid radio systems for the support of scientific surveys. System analysis of design tradeoffs will yield insight into optimal solutions that will be compared to other approaches providing a method of effectively evaluating new candidate architectures