一种基于时间调制的弹性化SAR卫星系统

星载合成孔径雷达(SAR)系统能全天时、全天候观测,在地震、洪涝、台风等自然灾害监测中具有重要作用。双基、多基SAR卫星更具有极高的经济、科学、安全价值。然而,目前在轨的大型星载SAR卫星造价昂贵,且双基SAR卫星需数颗同等规模的卫星。双基SAR卫星系统存在星间同步链路,因此卫星可扩展性不强。提出了一种基于时间调制的低成本弹性化Ka波段调频连续波(FMCW)SAR小卫星星座系统。该系统基于一组独立、模块化的发射卫星和接收卫星。采用Ka FMCW SAR体制和时间调制天线(TMA)技术,可减轻接收星2/3以上的质量。该系统采用自主任务规划技术,具备多样化的工作模式,为单发多收、多发多收等应用需求提供了一种弹性化的解决方案。     

红外空间观测卫星

已获欧空局资助的红外空间观测卫星(ISO)将使天文学家在2.5～200μm的波长范围内以前所未有的灵敏度更详尽地探测从太阳系到遥远的银河系以外的天体。卫星主要由一台大型液氦低温恒温器,一台主镜直径为60cm的望远镜和4台科学仪器构成。仪器部分包括:成像光偏振计(2.5～200μm)、相机(2.5～17μm)、短波光谱仪(2.5～45μm)及长波光谱仪(45～180μm)。这些仪器将由欧空局联合研究机构研制。然后交付欧空局使用。ISO定于1995年发射,工作寿命达18个月以上。作为天文观测卫星,其观测时间的三分之二将供天文研究机构使用。     

星载相控阵GNSS-R测高系统设计与实验

星载GNSS-R测高系统采用多波束相控阵天线和干涉互相关处理方式,接收北斗导航卫星和GPS导航卫星发射的L波段导航直射信号与海面反射信号,进行海面高度探测。详细介绍GNSS-R测高系统设计与实现、集成和外场试验等,外场试验不仅验证了相控阵GNSS-R测高系统功能,更重要的是验证了核心软件算法的正确性。GNSS-R测高系统适用于中尺度海洋现象的观测,可在时间和空间尺度上扩展雷达高度计的观测能力,并与之相互补充,有利于对复杂海面的中尺度结构进行较高时间分辨率的观测。GNSS-R测高仪为星载高精度海面高度探测提供了新型载荷。     

基于动力学轨道外推的星载辅助GPS快速搜索方法

星载GPS接收机广泛应用于卫星实时导航定位、定时。只要捕获到至少4颗可见GPS卫星,GPS接收机就能完成一次定位。但由于星载GPS接收机处于高动态运动状态,无法接收外界辅助信息,因此大部分星载GPS接收机仍然采用轮询搜索方法对所有GPS卫星进行捕获,导致定位时间长。在此背景下,提出一种星载辅助GPS(AGPS)快速搜索方法,通过减少捕获次数来缩短定位时间。方法以卫星轨道运动规律为辅助信息,基于动力学轨道外推预测星载GPS接收机的概略位置,然后通过计算俯仰角实时判断GPS卫星对星载GPS接收机是否可见。星载GPS接收机可以优先捕获可见的GPS卫星,从而减少捕获次数,缩短定位时间。仿真结果表明,相比于轮询搜索、决策树搜索方法,为搜索到相同颗可见GPS卫星,星载辅助GPS快速搜索方法需要的捕获次数最少;并且,随着轨道高度增加,星载辅助GPS方法需要的捕获次数增加得最慢。     

星载行波管可靠性的保证

在广播卫星、通信卫星、观测卫星的转发器中,用作功率放大器的器件是属于电子管类的行波管。有报告报导了有关卫星上的行波管放大器(TWTA)和固放(SSPA)的在轨可靠性调查结果。根据这个报告可得出TWTA的故障率比SSPA低的结论。 NEC公司的星载行波管在世界上占有领先地位,已用于实用化DBS(Direct Broadcast Satellite)的“BS—3”广播卫星、通信卫星,证明了它具有高的可靠性。 文中对可确保星载行波管可靠性的设计方针、评价试验方针、寿命保证以及与卫星执行任务一致的评价试验计划等进行叙说。同时,对基于评价试验程序的环境评价试验、工作寿命试验、模拟在轨备份的非工作寿命试验及寿命预测等的实施情况进行介绍。另外,还将介绍根据用于预测可靠性的在轨数据和地面评价试验可靠性分析的结果而获得的高可靠性(280FIT(failurein time))。     

基于优先级的通信卫星遥测数据调度策略研究

针对卫星遥测数据对传输要求的多样性,以及用户观测遥测数据的周期要求各不相同等特点,提出一种基于优先级的卫星遥测数据调度策略,建立参数优先级、源包优先级、虚拟通道优先级和调度方式优先级四层进行综合调度,有效提高信道的使用效率,最大程度满足用户对于星载实时遥测和延时遥测的观测需求,同时提供了可针对不同速率遥测参数和用户观测特殊需求定制的遥测下传策略,具有更大的灵活性和可操作性。     

日“艾普西龙”新型固体火箭首次发射

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）新型“艾普西龙”小型固体运载火箭9月14日在内之浦宇宙空间观测所进行了首次发射,将“行星分光观测卫星”（SPRINT-A,由“大气相互作用认识行星分光观测卫星”英文缩写而来）送入地球轨道。这是内之浦宇宙空间观测所2006年以来的首次航天发射。该设施1962年建立,原称鹿儿岛航天中心,近年来主要用于发射探空火箭。日本1970年的首次航天发射就是从这里进行的。日H-2A和H-2B火箭从内之浦南部的种子岛航天中心发射。     

国际动态

正NASA发射ICESat-2卫星探测极地冰层当地时间9月15日,美国国家航空航天局(NASA)在加州范登堡空军基地成功发射ICESat-2卫星。该卫星设计用于精确测量格陵兰岛和南极洲冰层厚度的变化,目标轨道位于太平洋上空。该卫星仅搭载一件科学仪器:高级地形激光测高仪系统,这台仪器观测精度在5mm以内,使其能获得地球冰层地形的细粒度视图。这是当前分辨率最高的高程监测卫星。(新闻来源:太空网微信公众号)     

敏捷卫星动中成像自主任务规划算法

针对敏捷卫星动中成像（APBI）自主任务规划所涉及的关键算法进行了研究。首先,基于载荷幅宽和卫星轨道设计了区域目标斜条带拼幅成像垂轨条带划分算法;其次,建立了描述观测点位置与成像时间关系的连续可导的斜条带成像轨迹模型,进而推导出了敏捷卫星动中成像的三轴姿态规划算法;再次,为了发挥出卫星的最大机动能力,提出了一种基于六阶多项式姿态机动模型的动中成像任务间最短姿态机动时间求解算法;然后,设计了兼顾观测效率与质量的两级任务优化调度算法,包括基于分支定界算法与两种裁剪枝规则的及早观测搜索和观测队列最佳窗口倒序平移,在最大化观测目标数量的基础上将成像质量调整到最优;最后,在星载处理器上进行了仿真实验,仿真结果证明了本文所提算法的正确性和有效性。     

地面目标被卫星观测的时间计算方程

根据几何原理,对沿圆轨道运行、星载遥感器以圆锥扫描方式或线扫描方式工作的卫星,给出了确定地面目标能被该卫星观测的时间的方程。     

我国建成低纬度探空火箭发射场

位于海南省海口市西南192公里处有个鲜为人知的富克小镇,自1988年12月和1991年1月两批探空火箭从这里腾飞以来,这个小镇开始频频传出我国运用高技术进行空间探测的新闻。原来这里建成了我国唯一的一座低纬度探空火箭发射场——海南探空火箭发射场。 探空火箭是在近地空间进行探测和科学试验的火箭,它比探空气球飞得高,比低轨道卫星飞得低,是30～200公里高度“空白区”中唯一有效的探测工具。它所取得的资料可以为弹道导弹、运载火箭、人造卫星、载人     

发射消息

宇宙神5—401型火箭6月18日在卡角发射了“月球侦察轨道器”（LRO）和“月坑观测与探测卫星”（LCROSS）。LRO轨道器由戈达德航天飞行中心研制．重约1吨．装有6台科学仪器和一台技术验证装置。它经4．5天的飞行后进入绕月轨道．调试后进入高50公里的主探测任务轨道,将先开始1年的基本观测．并可能将工作时间延长数年．     

星载激光测高仪辅助卫星摄影测量浅析

激光测高仪可以快速高精度获取地面高程信息,弥补卫星光学遥感影像三维信息获取能力的不足。采用高精度激光测高数据作为控制信息,符合卫星摄影测量尽量减少地面控制点的发展趋势。文章首先介绍了实际卫星立体测绘中难以解决的问题,结合激光测高的特点,设计了星载激光测高仪辅助空中三角测量立体测绘的方案。根据摄影测量观测方程和激光测高仪对地观测方程,以及卫星影像和激光测高数据外方位元素之间的联系,由光束法平差原理建立观测误差方程。对星载激光测高仪进行定位精度理论分析,采用高精度激光测高数据可以作为高程控制,提高高程观测精度。最后对卫星摄影测量数据与星载激光测高数据联合平差仿真实验,实验结果表明定位精度明显提高。     

基于修正罗德里格参数的小卫星SSUKF姿态确定

用无陀螺的三轴稳定偏置动量小卫星三轴磁强计和太阳敏感器获得观测矢量,提出了一种基于超球面分布采样Unscented变换滤波(SSUKF)和修正罗德里格参数(MRPs)的姿态估计方法,给出了算法模型.SSUKF在保证滤波性能的基础上减少了采样点个数,减轻了星载计算机的负载;用MRPs描述小卫星姿态大幅减少了计算量.某小卫星的仿真结果表明:算法兼顾了精度、收敛速度和鲁棒性,且提高了计算效率,适于小卫星.     

国际空间年在中国

本文简要介绍了中国为参加国际空间年(ISY)关于全球变化研究而预定开展的各项活动:发射一系列对地观测卫星,为全球观测计划提供更多的数据;进一步开展从地面站、探空火箭和气球探测取得更多的地基现场观测数据的工作。文章还介绍了为支持全球信息系统试验研究计划中研究地圈和生物图而开展的各项收集空间数据的工作。     

SDIO为发射核电力卫星招标

自1992年初购买了俄罗斯的两台黄玉(Topaz)热离子核电力系统以来,美国战略防御计划局(SDIO)一直在制定用这种电力系统进行空间飞行试验的规划。去年11月初,SDIO就发射这种核电力卫星一事发出了初步招标,向正式实施上述计划迈出了实质性的一步。 标书规定,中标厂商要在1995年从卡纳维拉尔角将这颗“电推进空间试验卫星”送入高1600km、倾角为28.5°的初始圆轨道,卫星的寿命至少为300天。卫星将携带一套科学仪器和几种电推进系统以及功率为6kW的     

低轨星载光学测量确定静止卫星轨道的方法

为了研究低地球轨道(LEO)卫星对地球静止轨道(GEO)卫星的跟踪定轨能力,文章提出利用LEO星载光学测量技术对GEO卫星进行轨道确定.文章充分考虑光学可视条件与星载相机的观测区域,对LEO卫星跟踪GEO卫星的空间环境以及测量模式进行模拟.利用模拟得到的测角数据采用数值方法对GEO卫星进行定轨并与参考轨道进行重叠对比....     

空天瞭望

美国发射最后一个“大观测台”美国航宇局用于天文观测的最后一个“大观测台”天文卫星8月25日由一枚德尔它2重型火箭从卡纳维拉尔角空军站发射升空。卫星进入绕太阳运行的轨道。该卫星称为“空间红外望远镜设施”(SIRTF)。这次发射也是德尔它火箭计划的第300次发射。德尔它火箭1960年5月进行了首次发射,但以失败告终。3个月后进行的第二次发射获得了成功。不过8月25日进行的这次发射中的“明星”不是德尔它火箭,而是耗资12亿美元的SIRTF卫星。该卫星上的红外观测仪器将以前所未有的精度进行红外天文观测,将使美国航宇局同时具备光学(哈…     

应用自适应滤波抑制星载接收机带内干扰的探索

为抑制卫星内对星载接收机的带内电磁干扰,文章分析了星载接收机在卫星上的电磁环境,提出将自适应滤波器应用到星载接收机上降噪,设计了自适应滤波器及其算法,分析了噪声的多径效应对自适应滤波的影响,明确了接收机天线、信道增益设计要求。对自适应滤波器在抑制星载接收机带内电磁干扰的效果进行了仿真和分析。仿真结果表明:自适应滤波提高了星载接收机抑制卫星带内电磁干扰信号的能力,为星载接收机的电磁兼容设计提供了一种主动适应卫星平台电磁环境的新思路。     

我国星载合成孔径雷达应用研究取得重大进展

我国星载合成孔径雷达应用研究取得重大进展利用卫星搭载合成孔径雷达进行对地观测，自９０年代初以来受到世界许多国家的重视。我国科学家经过５年时间的探索，在星载合成孔径雷达的成像机理、信息获取与处理技术以及在林业、地质矿产、海洋、农业、水利等领域的应用研究...