空间信息栅格技术及其应用研究

空间信息栅格（Spatial Information Grid，简称SIG）是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源，对其进行一体化组织与协同处理，从而具有按需服务能力的空间信息基础设施。SIG是国家863计划“十五”期间确定的空间信息应用的战略目标。SIG应用先进的网格技术和综合集成技术，提供一体化高性能计算服务、信息处理服务和决策支持服务，充分发挥网络上资源的综合效能，能够加快推进具有我国特色的空间信息的产业化应用。     

DTN协议在空间信息网络中的应用研究

针对空间信息网络具有的子网异构、拓扑易变、链路传输延迟大、误码率高等特点,研究了适用于其中的延迟/中断容忍网络(Delay/Disruption Tolerant Network,DTN)协议。首先阐述了CCSDS DTN协议应用于空间网络互联服务的体系结构,介绍了当前支撑空间DTN应用的Bundle、LTP等多种主要的空间信息传输协议及其特性。针对我国空间信息网络的特点,分析了我国现阶段对CCSDS DTN协议体系的应用需求,提出了适于我国实际的基于CCSDS DTN的空间信息网络协议体系设计构想,同时给出了火星探测场景实例;最后搭建了网络实验仿真平台,用以验证分析DTN相关协议在空间通信中的有效性和优越性。仿真效果直观可信,可为我国空间信息网络建设提供仿真依据和理论参考。     

空间智能信息网络发展构想

随着以深度学习、集群智能等为代表的人工智能技术的突破,计算机类人分析和学习能力显著增强,人工智能技术的引入将会大幅提高空间任务执行的自主性。同时,空间信息网络基于安全环境设计,系统的无线暴露特性使得其随时会面临严峻的安全威胁。文章在研究分析空间智能信息网络国内外发展现状的基础上,对空间智能信息网络的网络架构和协议体系进行了初步设计,并对未来空间智能信息网络可能发展的关键技术进行了梳理。研究结果表明,智能认知和弹性生存是未来空间信息网络的两种基本属性。对网络架构、协议体系以及关键技术的梳理和总结,有助于形成新的智能发展观、信息安全观和能力安全观,为构建具备智能化 弹性化的空间信息网络提供理论准备和技术支撑。     

空间网络对抗研究

网络安全关系国家安全、社会稳定和人民利益,网络发展伴随网络对抗的展开,网络战是一种异常激烈的特殊形式的“战争”。从网络对抗的概念出发,介绍空间信息网络的发展,分析空间信息网络的特点,探讨空间网络对抗的途径,最后梳理空间网络对抗的关键技术。     

微纳卫星在空间信息对抗中的应用

空间信息对抗形势日趋严峻,在提出微纳卫星概念的基础上,阐述空间信息对抗的特点和策略,指出微纳卫星在空间信息对抗体系中的优势和应用前景;概括介绍微纳卫星在空间信息对抗中的典型应用;最后梳理微纳卫星在空间信息对抗应用中的关键技术。     

空间信息网络的组密钥管理

空间信息网络存在不同的通信方式，网络拓扑结构动态多变，对组播密钥管理提出了特殊的要求。介绍了空间信息网络的通信方式和安全需求，比较了几种常用的组密钥管理方法的特点，结合空间信息网络的特点，给出其组密钥管理模型和组成员的身份鉴别协议，对组密钥的传播、更新和查找方式进行了描述。     

一种改进的适用于空间网络的密钥交互协议

因特网密钥交互协议第二版（IKEv2）正在成为新一代互联网密钥交互标准。与因特网密钥交互协议第一版（IKEv1）相比,IKEv2协议具有更可靠、更安全等优势。空间信息网络对密钥交互协议具有严格效率要求和安全性要求,文章在对空间信息网络安全需求分析的基础上,结合空间信息网络的特点,设计了一种适用于空间信息网络的密钥交互协...     

空间遥感与应用的新趋势和观念

介绍了空间遥感与应用系统必须形成天地一体化快速精确的信息流以及利用综合集成方法构建一体化体系的两个新趋势，阐述了重视树立太空意识，对于增强国家安全和提高综合国力具有长远的战略意义的观念。     

空间信息对抗装备体系研究

空间信息对抗装备体系是完成空间信息对抗作战任务的所有对抗装备及系统的总称,即在空间信息对抗战场中所能够使用的一切装备,涵盖外层空间、空中、地面、海上以及整个信息网络。利用系统分析的方法,在详细分析空间信息对抗作战特点和作战原则的基础上,重点开展了空间信息对抗装备体系的构成及各部分作战性能研究,建立了空间信息对抗装备体系组成框架,并分析了空间信息对抗武器装备发展趋势。     

发展我国天地一体化信息应用网络体系

随着世界各国发射入轨的航天器的增多，包括地面应用系统在内的，多种卫星体系组成的集成化和天地一体化网络系统即将形成。本文在介绍了国内外天地一体化网络系统建设方面的现状与趋势的前提下，分析了建立该网络系统的必要性，并提出了我国建设天地一体化网络体系的对策和建议。     

国外一体化空间探索与资源利用体系建设及对我国的启示

随着世界航天大国战略竞争加剧,世界范围内再次掀起新一轮构建一体化国家战略体系的发展浪潮,空间探索与资源利用是满足国家安全、科学研究及社会发展需求的战略前沿领域,因此构建一体化空间探索与资源利用体系的需求日益迫切。本文立足空间站建造及其资源利用、月球探测及其资源利用、深空探测及其资源利用3个方面,系统分析了世界主要航天大国的发展现状,深入挖掘其一体化应用需求、一体化力量预置、一体化技术布局等发展重点,解析了国外一体化空间探索与资源利用体系的建设经验,最后总结归纳了对我国的启示。     

一种新型的空间分散计算模拟验证系统

人类生产力发展已经进入算力时期,计算能力将成为这个时期的新型生产力。未来大量分散化的算力、存储等资源分布在空间信息网络中,需要对其进行整合拉通,为业务提供便捷的按需使用。首先从下一代空间科学任务出发,阐述了未来空间分散计算实施的意义和价值,同时从空间信息网络和地面信息网络两个维度对国内外典型的分散计算项目和框架进行了系统调研。在此基础上,从云环境构建、云-边中间件以及边环境构建3个方面详细阐述了空间分散计算模拟验证系统的构建思路与方法,并进行了试验验证。验证结果表明,该系统能够实现虚拟化计算单元的动态部署与更新,且能够实现高效的舰船目标检测。相比于单星检测而言,系统通过多星联合的方式能够将检测效率提升4.5倍。     

空间信息对抗仿真实验体系分析方法

采用仿真实验技术是研究空间信息对抗的重要手段。在进行仿真实验前,必须对空间信息对抗体系进行充分分析,以便于仿真实验的顺利进行。通过对空间信息对抗体系的基本概念和特点进行分析,提出了空间信息对抗体系结构描述方法、作战过程描述方法和评估指标体系描述方法,并结合实例给出其具体运用。     

卫星通信的未来发展

简要回顾了卫星通信的发展历程，介绍了静止轨道、中轨道和低轨道三种移动通信卫星的发展概况。讨论了实现空间信息高速公路的几项关键技术（如频段资源、ATM网络及其连接单元）。最后指出，窄带的移动卫星通信和宽带的空间信息高速公路，将是卫星通信未来发展的两大热点。     

网络雷达对抗系统初探

现代战争正逐步朝体系对抗、网络化方向发展,网络雷达对抗系统概念的提出,实现了雷达探测与雷达对抗一体化。通过对探测与干扰一体化信号新技术的研究,阐述了网络雷达对抗系统的组成、技术体制及工作模式,并对其在防空领域中的运用进行初步探讨。     

我国天基综合信息网构想

阐述了天基综合信息网的定义、组成和特征;介绍了美国和欧洲天基综合信息网的研究情况;提出了我国天基综合信息网的体系架构,其中包含通信卫星、导航卫星、遥感卫星、载人飞船等航天器和临近空间各种飞行器,以及地面系统。分析了该网络的特点和可用的网络协议结构;探讨了该网络的组网结构、网络协议、服务质量(QoS)路由、网络管理、网络安全防护、激光通信和星载处理交换等多项关键技术。依据国情,提出了我国天基综合信息网构想。此构想采用双层(地球静止轨道和低地球轨道)通信卫星星座和导航卫星星座,实现全球全时覆盖空间层航天器、临近空间层飞行器和地面层各种用户终端,通过星间链路、星地链路和地面线路组成一个空天地一体化的全球信息网络。在国外不设地球站的情况下,该网络可实现:国内测控站测控我国全球运行的卫星;国内遥感站实时接收我国全球遥感卫星发送的信息;国内关口站管理我国授权的全球用户站之间的互通信息。最后,提出了开展我国天基综合信息网的可行性研究建议。     

临近空间飞行器两种捷联惯导算法的等价性

分析了临近空间高超声速飞行器的弹道特点,指出临近空间飞行器具有航天和航空的双重导航信息需求。介绍了发射惯性坐标系和当地水平坐标系下的捷联惯导算法,前者是航天体系下垂直发射飞行器典型导航算法,而后者是地球表面航空飞行器的典型导航算法。针对临近空间飞行高度,改进了航空体系捷联惯导算法中重力计算模型。从位置、速度和姿态3个角度,得到了2种导航体系下导航信息的转换关系,证明了2种导航体系下导航信息的等价性。     

北京市空间信息产业调研报告

编者按 以全球定位系统技术、地理信息系统技术和卫星遥感技术为核心的空间信息产业日渐壮大。北京作为中国的首都,空间信息产业发展走在了全国前列。在北京市科委2006年“北京地区空间信息技术应用及相关产业发展战略研究”专项课题的基础上,3sNews视讯传媒针对空间信息产业从业人员及行业现状展开了调查。本期刊载相关调查内容,供读者参考。     

基于一体化平台的导航对抗系统

卫星导航在军事领域的运用越来越广泛,导航对抗是一体化战场信息对抗系统的重要内容。分析了一体化信息对抗平台的构建,包括硬件平台构建、软件体系架构设计等方面,并在此基础上研究了导航对抗的软件化设计,通过与平台的集成设计,实现了快速导航对抗功能。     

我国航天测控技术的发展趋势与策略

航天测控系统对促进航天事业发展负有重要责任。为适应我国航天事业的发展，测控技术总体水平尚需进一步提高，测控网的整体功能还必须得到增强和拓宽。应尽快提高航天器测轨定位精度，测控通信覆盖率和多星运行管理能力;建成完善的天地一体化航天测控体系，并在天地应用数据传输和空间信息综合处理管理方面发挥作用。本文在分析我国航天测控系统的任务和目前技术差异的基础上，结合实际对未来发展趋势与策略归纳了一些认识。