天基信息网络能力适变方法探讨

面对天基信息网络独具的网络拓扑周期性动态变化、星载网络设备难以按需替换、空间环境安全威胁复杂多样等特点,文章在对天基信息网络安全问题及其应对策略进行简要分析的基础上,提出了面向网络协议架构的多层次天基信息网络能力适变方法,并采用图论的分析手段,从网络拓扑能力的角度,对天基信息网络节点间自适应链路通道增加的能力适变方法进行基本的抗毁效能评估,为构建抗毁弹性的天基信息网络提供有益参考。     

基于PFT的航天电子侦察系统作战效能指标体系构建

航天电子侦察系统是战略预警体系的重要组成部分,科学评估其作战效能对于提升天基侦察监视能力具有重要意义。提出了PFT的分析方法与基于信息能力的系统作战效能评估准则。通过分析系统作战流程,建立了侦察流程剖面图,构建了高完整度、低冗余度的航天电子侦察系统作战效能评估指标体系,并对指标进行分析。     

天基监测空间碎片有效载荷效能评估方法研究

介绍了用于天基空间碎片监测的主要载荷,包括可见光监测相机、微波雷达和激光雷达。根据评价指标体系,按照评价指标设计的原则,设计出评价指标的体系结构,建立基于AHP（采用层次分析法）的综合指标评估模型。利用评估模型实现对三种监测载荷进行评价分析,选择出效能最优的有效载荷。为天基监测载荷评估提供科学依据与评估方法。     

一种构建高性能仿真基础数据资源池的方法

天基体系数字孪生体仿真平台项目是一种复杂天基体系效能仿真平台建设项目,该项目对仿真的基础数据存储能力、处理能力、检索效率、扩展能力等方面提出了更高的要求。传统仿真平台的基础数据管理能力已无法与之匹配。对项目的基础数据综合管理能力要求进行了综合分析,并结合日益成熟的大数据技术,提出了一种新的基础数据资源服务构建模式:仿真基础数据资源池系统,设计并开发了元数据管理、数据管理、数据发布接口、数据采集接口四个重要组件,解决了完整天基体系要素和多类型装备相关巨量数据的存储能力、检索查询效率、数据扩展能力提升的瓶颈问题。由该方法构建的高性能仿真基础数据资源池系统,为天基体系数字孪生体仿真平台顶层应用提供了稳定、高效、灵活可扩展的数据服务支撑。     

巨型星座高效管理及智能应用关键技术研究

针对未来万颗规模巨型星座资源管理、互联互通、即时协同、自主运控和安全可信等共性基础功能需求,提出一种基于操作系统实现上述功能需求和构建巨型星座信息基座的技术方法,满足天基系统前向兼容和持续扩展需求。通过研究体系架构、高效内核、融合组网、安全可信、生态体系等巨型星座高效管理及智能应用关键技术,为构建面向巨型星座复杂应用场景的统一基础软件平台巨型星座操作系统提供解决思路以及发展建议,将支撑我国卫星互联网等大规模星座高效建设及能力快速形成。     

天基信息网络系统标准体系构建研究

天基信息网络系统是由携带各类有效载荷的航天器以及相应的运行控制系统与应用系统构成的综合网络系统,提供各类天基信息服务。为提升系统内部及其与各地面系统间的互连、互通和互操作性,从系统视图、服务视图、运行视图和技术视图等4个维度进行技术分析,在此基础上构建天基信息网络系统标准体系,并提出标准演示验证方案,以验证天基信息网络系统标准体系设计的正确性。     

天基激光对GEO卫星的毁伤效能分析与启示

为分析天基高能激光对地球同步轨道（geosynchronous orbit, GEO）卫星的威胁，为高价值GEO卫星的防护设计提供参考，根据机动战术激光武器的技术发展情况，采用理论分析和数值计算的方法对天基高能激光的毁伤效能进行了评估。结果表明，10 kW级天基战术激光武器对卫星造成硬毁伤的距离可达50 km以上，卫星的易损部件依次为星表热控材料、太阳电池阵、碳纤维复合材料结构件和光学敏感器。根据分析结果得出的启示有:1）天基激光武器对GEO卫星的威胁是现实的；2）卫星激光防护应围绕薄弱环节开展以获取最佳效费比；3）应从单机、分系统、系统层面综合采取措施以提高系统鲁棒性；4）应采取主被动防护相结合的方式提高综合防护效能。     

美国“下一代太空体系架构”分析

介绍了美国国防部太空发展局(SDA)目前正在开发和部署的更加灵活、弹性、敏捷的"下一代太空体系架构"的设计及建设情况,以实现便利性、多样性、规模性和经济性地进入和利用太空。通过对美国国防部先进研究计划局(DARPA)"黑杰克"项目的研究,以及对美国"下一代太空体系架构"的发展思路及能力进行分析,得出注重军民融合,大规模采用分布式、可扩展的小型卫星星座,构建全方位、多层次的太空架构,形成全天候、全覆盖的太空态势感知能力体系等启示,可为我国在这一领域的技术储备、发展规划及应对策略的制定提供参考。     

天基边缘计算系统设计及关键技术

卫星具有覆盖范围广、抗灾害性强等特点,随着卫星研制与发射成本的不断降低,推动卫星与地面移动通信网络、物联网(IoT)、云计算中心深度融合,构建天地一体化网络和应用架构,已成为航天发展的重要方向。随着地面多用户、大数据量的接入,亟须开展卫星在轨数据处理技术相关研究,提升卫星的在轨服务能力和质量。本文提出了对卫星计算资源进行整合,构建天基边缘计算系统,并提出了天基边缘计算的3种资源管理策略和4种平台部署协同模式。此外,对天基边缘计算的优势和还需解决的关键技术进行了分析,并搭建了天基边缘计算原型系统,对不同计算卸载策略性能进行了分析。     

太空目标监视装备效能贡献率评估研究

为了促进太空目标监视装备体系的协调统一发展,为太空目标监视装备体系中新型装备的研制和发展提供依据,构建了太空目标监视装备效能贡献率评估指标,并对评估指标的内涵和度量方法进行了分析。通过对评估指标的有效性、重要性和完整性进行检验,保证了评估指标能够满足评估的需求。采用层次分析法给出了评估指标的权重系数,并通过仿真系统给出了各个评估指标的能力结果,得出了新型装备在太空目标监视装备体系中的效能贡献率。     

海洋目标探测卫星的通用效能模型初探

为有效构建海洋目标探测卫星体系，建立一套能对各类卫星的海洋目标探测效果进行分析与评估的通用效能模型非常重要。初步建立了以目标探测概率为度量的海洋目标探测卫星通用效能模型，可用于光学成像、雷达成像和电子侦察卫星等。模型考虑了影响目标探测概率的三类主要因素即观测区域与目标特性、卫星平台参数和卫星有效载荷特性，分析了卫星技术性能指标和作战性能指标的相互关系，可作为海洋目标探测卫星体系需求分析、顶层设计以及效能评估的依据。并以大型舰船为探测目标用仿真结果说明了模型的适用性。     

国外天基信息网络概念和体系结构研究

介绍国外天基网络信息概念和体系结构研究领域的一些研究成果,主要从军用天基信息网络的体系结构、民用天基信息网络体系结构以及未来空间通信和导航体系结构三个方面介绍国外天基信息网络体系结构的研究现状和未来发展。分析国外天基信息网络系统关键技术,及其对我国未来发展天基信息网络系统的重要意义。     

复杂电磁环境下电子信息系统试验的思考

在分析了复杂电磁环境下电子信息系统试验与评估重要性的基础上,从环境构建、试验和效能评估三个方面论述了复杂电磁环境下电子信息系统仿真试验的一些问题和解决思路。提出了基于混沌理论相空间重构的复杂电磁环境构建方法、基于DDDAS的内外场一体化试验模式、复杂电磁环境试验设计方法、基于Rough集的复杂电磁环境效应分析与挖掘方法以及针对系统涌现性的综合效能评估构想。     

天基信息网络弹性评估方法研究

考虑到天基信息网络独具的网络拓扑周期性动态变化、星载网络设备难以按需替换、空间环境安全威胁复杂多样等特点,为了对网络故障、环境挑战或敌对行动时天基信息网络的弹性能力进行有效评估,提出了一种改进的天基信息网络弹性评估方法。首先,简述了一种包含时间、概率、系统能力的三维弹性分析模型;考虑到各种不利事件以及各种能力适变方法及其具体措施对天基网络弹性能力的影响,分别提出了在采用单能力适变方法、多能力适变方法时的天基信息网络弹性计算方法,并进一步给出了确定场景下的天基信息网络弹性计算方法。实例分析表明,所提方法可以定量的方式对天基信息网络弹性能力进行有效评估,为天基信息网络各种能力适变方法及其具体措施的选择提供有益参考。     

基于组合赋权和云模型的遥测系统作战适用性评估研究

针对遥测系统作战适用性评估问题,构建了基于组合赋权和云模型的评估架构。采用AHP (Analytic Hierarchy Process,层次分析法)、改进变异系数法和最小鉴别信息原理确立指标综合权重;运用云模型理论,进行“黄金分割法”标准云设计和相似度匹配,确定指标等级差异,查找了装备作战适用性短板弱项所在,为遥测系统升级革新及新装备（软件定义遥测系统）研制开发提供依据遵循。评估方法可为遥测系统作战效能、体系适应性、在役适应性等类似评估提供参考借鉴,不断提高装备复杂环境下适应能力。     

天基信息引导下反导武器系统拦截窗口分析

基于分析天基信息对反导武器系统的引导方式和引导精度,提出了能够评估拦截效能的反导武器系统拦截窗口的计算方法;建立了不同预警方式下的预警信息发出时刻和天基信息引导下的武器系统雷达发现目标时间的计算模型。通过仿真表明天基预警信息能够为反导武器系统提供充足的作战准备时间,在天基引导信息引导下,武器系统跟踪制导雷达能够更准确快速地跟踪制导雷达发现目标,改善引导信息的精度,增大拦截时间窗口和空间窗口并提高拦截弹拦截更远射程目标的能力。     

装备效能评估与建模仿真技术

装备系统效能评估是检验装备作战能力的重要手段,是武器装备体系发展战略规划的基础,对比分析国内外装备效能评估与检验的过程和方法,其中主要的一种手段就是作战仿真分析。在梳理分析典型军事仿真分析评估系统的基础上,提出了仿真系统的功能需求、分类和总体架构,围绕系统实现中建模与仿真面临的挑战,总结提出了跨层次(平台)仿真建模技术和多分辨率(模型)仿真建模技术。     

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。     

天基微小卫星平台初步研究

介绍了国内外微小卫星平台的发展概况、特点和应用前景,阐述了天基微小卫星平台的体系结构、设计方法及系统特点,分析了天基微小卫星平台的关键技术和实现的技术途径。     

一种天基信息支援测控保障能力快速评估方法

天基信息支援的高实效性对测控保障能力提出了严格要求,针对测控保障能力的快速评估问题,提出了一种基于层次分析法的快速评估方法。首先,依据时序和事件逻辑匹配一致性原则,将整个评估流程拆解为天基信息支援对测控需求确定、评估数据收集、制定评估指标和标准、分析评估数据、提供评估反馈和建议5个步骤,并基于拆解步骤项,确定了评估实施流程,设计了评估层级结构模型,提出了评估方法。然后,依据独立性原则确定了评估指标和标准,采用综合赋值法确定了指标权值,得到归一化评估结果,并确定不同标准对应的决策建议。最后,通过实例验证表明,方法能够快速完成测控保障能力评估,并提供对应的合理处置决策建议,可为天基信息支援的辅助决策快速提供有效依据。