基于同步仿真的卫星姿轨控软件验证方法

传统的仿真系统一般采用Matlab/Simulink进行建模,Simulink模型可以在仿真环境下模拟真实环境下的系统架构和动态数据交互,也可以动态模拟真实目标机的运行。在Simulink建模体系对目标机系统的仿真中,其自身的时钟步长和数据流处理逻辑,可能与真实物理环境要求的系统有一定的出入,不能完全模拟目标机的内部ALU逻辑和真实外围设备工作行为,从而造成一定程度的失真,影响仿真效果。提出了基于同步仿真的卫星姿轨控软件验证方法,包含虚拟目标机能够实现对真实物理目标机运行功能的完全模拟,结合协同仿真组件和Simulink模型对各个子系统单元的动态建模仿真,全面验证软件的功能,增加了卫星控制软件的可靠性和安全性。     

小卫星设计特点之一──提高卫星的自主能力

欧空局将于1999年发射首颗小卫星。现对该卫星的技术状况作一简单介绍。该小卫星取名为“eroba”，这是英文“PRojectbrOnBoadAutonomy”（星上自主计划）的缩写。顾名思义，可知Proba是一颗试验星上自主技术的小卫星。众所周知，卫星的全寿命成本包括研制费、生产费、运载火箭与发射费和在轨运行管理费四部分。其中，在轨运行管理费占相当比例，且随卫星工作寿命的延长而增加。因此，提高卫星的自主能力，减少对地面测控站的依赖，从而降低运行管理费，乃是低成本小卫星研究题中应有之义。nrota是欧空局“技术验证计划”中规定要研制的…     

卫星磁载荷现场校准技术研究

本文介绍了一种卫星磁场探测载荷现场校准技术,设计了拆分式磁场线圈、无磁支架等,研制了校准装置。利用该技术实现了对卫星磁载荷在整星测试、发射前等多个阶段的测试校准,解决了卫星载荷在星体装配完成后无法测试的难题,提高了磁载荷测试数据可靠度,保证了科学实验的有效性。该校准技术已服务于我国首颗地磁监测试验卫星（张衡一号卫星）,对其磁场探测载荷在整星测试、出厂测试、发射场技术确认等多个阶段进行了校准,取得了很好的应用效果。     

卫星磁载荷现场校准技术研究

本文介绍了一种卫星磁场探测载荷现场校准技术,设计了拆分式磁场线圈、无磁支架等,研制了校准装置。利用该技术实现了对卫星磁载荷在整星测试、发射前等多个阶段的测试校准,解决了卫星载荷在星体装配完成后无法测试的难题,提高了磁载荷测试数据可靠度,保证了科学实验的有效性。该校准技术已服务于我国首颗地磁监测试验卫星(张衡一号卫星),对其磁场探测载荷在整星测试、出厂测试、发射场技术确认等多个阶段进行了校准,取得了很好的应用效果。     

基于联邦学习的星群故障诊断

针对卫星编队中单颗小卫星欠配置、测量信息不全和故障类型数据少等问题,提出一种基于联邦学习的卫星编队故障诊断方法.基于故障影响下的卫星动力学模型,利用Unity3D引擎搭建虚拟仿真环境,为后续卫星故障注入及故障数据产生奠定基础.考虑单个小卫星测量配置不全的问题,采用双向协调网络(BicNet)构建卫星本地故障诊断模型,借鉴邻居卫星的“远端”敏感器信息,实现本地卫星故障诊断.采用联邦学习框架进行分布式训练,每颗卫星上传本地模型参数进行协同建模,在不增加通信压力的情况下,整合整个星群的故障特征,提高星群对不同故障类型的故障诊断能力.所设计的编队故障诊断算法在编队卫星数量变化时也无需重新训练诊断网络,满足“即插即用”的工程需求.通过仿真实例验证,在测试集上精度达到99%,表明该方法有较高的准确性.     

基于全数字仿真的嵌入式软件测试技术

为了对实时嵌入式软件进行更好的测试,提出了一种基于全数字仿真的整体仿真技术.该项技术解决了现有软件测试环境中的两大功能性问题:通过将仿真时钟作为基准时间解决了断点影响实时信号处理的问题;通过提出的“动态桩”方法解决了单元测试时缺乏必要支持函数的问题.利用无损压缩原理对整个仿真测试平台进行优化,改变了仿真平台的低效问题,使这一技术走向实用化.整体仿真技术支持从单元测试到集成测试的整个软件测试过程,增强了在单元测试期间发现异常实时信号处理等方面软件问题的能力,显著提升集成测试的效率,并且实现了测试脚本的复用.该平台已经在某型号系列飞控软件的测试中得到应用.      

航天嵌入式软件动力学仿真环境的通用软件架构

针对航天嵌入式软件测试环境通用化需求,提出动力学软件的通用化设计方法.基于航天动力学仿真的特点,设计灵活、通用和易于扩展的软件框架、接口数据结构和接口函数,适用于在研型号的所有接口处理方式.该方法在实际型号工作中完成应用,显著提高了动力学软件的研制速度,动力学软件运行稳定,精度满足测试要求.     

嵌入式软件仿真测试平台构件化技术研究

软件测试在航天嵌入式软件研制过程中占有极为重要的地位,使用全数字仿真测试平台进行软件测试是行之有效的方法.对仿真测试平台进行层次化构件分解和构件设计,研究航天软件仿真测试平台构件化开发方法,并给出应用实例,证明了该方法可大幅提高平台开发效率.     

基于VP的虚拟试验系统仿真设计

虚拟试验系统的目的是通过虚拟试验真实反映飞行器的起竖过程,为瞄准技术的误差分析提供良好的仿真基础和设计依据。对飞行器机动发射的起竖过程进行建模,在数学模型基础上,通过三维可视化仿真技术模拟发射前的整个起竖过程,初步完成虚拟试验过程可视化系统的研制,建立虚拟试验系统中飞行器、车、发射场等三维模型,实现了人机交互功能,建立了系统仿真平台。     

高动态GPS卫星信号模拟器导航电文生成

为了测试全球定位系统GPS(Global Positioning System)接收机的性能,应用GPS信号模拟器来模拟各种条件下真实的GPS信号.GPS卫星信号发生器由硬件、计算机和软件组成.软件主要由卫星导航参数计算模块、目标运动轨迹计算模块、误差计算模块等模块组成.导航电文产生功能模块是高动态GPS卫星信号模拟器要解决的一项关键技术.给出了3个卫星星钟改正参数的物理意义和星历产生模型,根据这些参数并结合相应的时间参数来形成卫星导航电文.通过程序仿真并与导航电文进行验证,证明推导出的星历产生模型基本符合GPS星的星座排列规律.     

软件定义卫星技术概念及发展

针对在轨卫星呈现海量化、网络化、智能化发展的趋势，重点探讨了软件定义卫星技术的产生背景、概念、内容与挑战。通过历史回顾，归纳卫星系统研制的3个阶段，指出目前卫星系统正在从平台、载荷优先向算法优先演进，这一趋势推动了软件定义卫星技术的产生与发展；阐述软件定义卫星技术的概念与边界，指出研究软件定义卫星技术的目的不是研制一类新型卫星，而是利用软件定义技术实现硬件资源虚拟化、系统软件平台化、应用软件多样化，提升卫星系统的网络化与智能化；分析软件定义卫星技术的主要内容与挑战，并对未来的发展进行展望。     

基于SOC的卫星姿轨控系统通用电模拟器设计

在某型卫星地面电联试过程中,对该卫星的姿态轨道控制系统进行接口分析及信号统计,针对其接口复杂性、信号多样性的特点,提出采用片上系统(Systemona Chip,SOC)芯片对所有部件模拟器进行通用化设计。文中给出了该型卫星通用型电模拟器硬件平台设计方案以及陀螺、反作用轮和通用接口模块的硬件配置说明,针对该型卫星姿态轨道控制系统电联试要求,对所有部件按真实接口配置成电模拟器,形成通用接口箱、敏感器电模拟器箱和执行机构电模拟器箱,并通过CAN(Controller Area Network)总线接入闭环仿真,对太阳捕获、地球捕获及正常模式进行了仿真测试,仿真结果表明通用电模拟器满足设计要求,对其他卫星的地面电联试有很好的参考价值。     

一流的通信卫星产品 供应商和综合服务提供商 中国空间技术研究院通信卫星事业部

正中国空间技术研究院通信卫星事业部是中国通信卫星及平台产品研制开发的核心单位,拥有成熟的通信广播卫星系列产品,拥有与专业技术发展相适应的卫星系统设计、试验验证,总装和测试条件,雄厚的基础设施和一流的地面测试设备;与国际上二十多个国家开展通信卫星领域广泛的合作,为委内瑞拉、巴基斯坦、尼日利亚、玻利维亚、白俄罗斯等国用户研制的多颗通信卫星已经成功在轨交付用户使用。多年来,该部形成了与国际通行规则相一致的项目管理、运行模式和质量管理标准,可以为国内外用户提供一流的卫星设计、研制、应用及技术支持、频率轨位咨询等服务,合作伙伴遍及欧洲、亚洲、非洲及拉丁美洲等五大洲三十几个国家。现已为国内外用户研制并成功发射18颗通信卫星,均在轨运行良好。     

基于FMI的卫星数字仿真平台设计及实现

针对卫星仿真技术的标准化和通用化发展需求,基于FMI(functional mock-up interface)的接口标准和模型复用技术,构建一个能够支持卫星数字仿真的工具体系架构,在此基础上,运用模块化思想设计了卫星数字仿真平台,并给出Simulink及C/C++模型的FMI标准封装方法.利用卫星数字仿真平台,搭建了多星运行仿真场景,通过远程过程调用技术,将仿真过程数据推送到可视化平台中,完成对卫星运行场景的可视化展示.仿真案例说明,卫星仿真平台可以对模型运行状态及变化趋势进行监控,同时,场景可视化平台可以对卫星的运行轨道及姿态等数据实时动态显示.     

中国成功发射并成功回收一颗返回式科学与技术试验卫星

北京时间 1 1月 3日 1 5时 2 0分 ,酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭 ,成功地发射了一颗返回式科学与技术试验卫星。这次发射升空的科学与技术试验卫星是中国自行研制的第十八颗返回式卫星。与以往的返回式卫星相比 ,这颗卫星整体性能有较大改进和提高。卫星将在轨运行 1 8天 ,主要用于科学研究、国土普查、地图测绘等试验。卫星获取的信息和试验结果 ,对我国科学技术、经济和社会发展将起到积极的促进作用。根据西安卫星测控中心实时传来的报告 ,卫星准时进入太空预定轨道 ,运行情况良好 ,星上各种仪器工作正常。卫星在轨运行期间…     

第一颗军事星卫星将交付给美国空军

第一颗军事星(Milstar,英文“军事战略与战术中继系统”的缩写)已于8月30日通过一系列严格的工厂测试,可在1992年底交付给美国空军。该卫星在最后测试之前,在洛克希德公司的圆柱形真空环境试验室中进行了68天的热真空模拟试验。试验温度范围为0～40℃,大于卫星实际经受的环境温度范围。在最终整星测试过程中,检查了星载各系统,均未发现异常,考虑到军事星卫星的复杂性,元部件之多及卫星尺寸之大,研制生产的第一     

基于虚拟样机的多星分离仿真分析

在一箭多星发射任务中,卫星分离仿真分析较为复杂,分离后卫星的运动状态受多因素共同影响,包括弹簧弹力、爆炸螺栓冲击力、电连接器拔脱力、航天器质量特性、初始运动参数等,采用传统数值计算的方法难以求解。虚拟样机技术能够有效解决上述问题,通过虚拟样机技术完成卫星分离仿真分析,通过人为设置偏差及干扰,模拟偏差及故障模式下卫星分离过程,评估碰撞等危险发生的可能性。结果表明,系统偏差对分离结果的影响量可通过仿真来评估,在风险较大情况下需要采取弹簧筛选等措施;另外,电分离插头机械拔脱力作用时间短,造成的干扰一般情况下不会影响分离安全。     

研制中的新型卫星天线

得克萨斯仪器公司正在为美国空军研制一种“有源”的卫星天线。这种天线要论证的一项技术是在未来的通信卫星转发器中用固态器件取代行波管放大器。由于行波管放大器牵涉到可靠性、尺寸大小、重量、高压要求、复杂程度和成本费用等方面问题,所以这种替换技术的前途对卫星设计和工作具有极其重大的意义。可靠性问题的重要性可以从下列实例中看出:由福特航空航天公司研制的国际通信卫星-V,星上共有27个工作行波管转发器,其备份行波管竞达16个之多。尽管如此,由于目前还没有在价格/性能关系方面显得更为有利的其它部件,所以行波管放大器长期以来一直在星载微波功率     

欧美软件定义卫星项目最新进展

正2019年,欧洲研制的全球首颗软件定义商业通信卫星"量子"(Quantum)卫星先后完成平台建造、平台与载荷的集成以及整星热真空环境测试等关键节点,计划2020年下半年发射升空,表明软件定义卫星即将进入实用化阶段。本文以欧洲"量子"卫星和洛马公司(LM)"智能卫星"(SmartSat)为代表,介绍欧美软件定义卫星项目的最新进展。     

资源-1卫星交付使用

由中国空间技术研究院与巴西空间研究院合作研制的资源 -1卫星 ,自 1 999年1 0月 1 4日升空入轨后 ,经过 1 0 0多天的在轨测试 ,资源 -1卫星各系统工作正常 ,各项指标完全满足设计要求 ,于 3月 2日在北京正式交付使用。此举标志着我国已经拥有先进的地球勘测手段 ,我国应用卫星和卫星应用技术又上了一个新的台阶 ,我国资源卫星研制技术达到 90年代国际先进水平。该星成功运行创数项第一 ,表明我国航天遥感器研制实现历史性跨越 ,我国完全有能力依靠自己的力量发展空间事业。国防科工委、中国人民解放军总装备部、中国航天科技集团公司等有关…