量载数据系统的结构

星载数据系统通过全星的计算机联网，建立统一数据管理，支持系统重组，文章探讨了星载铁选择原则；并提出并行计算机系统的几种结构比目前使用的总线型结构更适合星载数据系统     

捷联惯导系统动基座对准的可观测性分析

建立了SINS(捷联惯导系统)动基座对准的误差模型,首次应用PWCS(分段定常系统)可观测性分析理论对SINS动基座对准过程中的可观测性进行了全面研究.将载体的运动分解为平动和姿态变化两大类情形,深入研究和详细分析了载体的各种运动对系统可观测性的影响,指出在SINS动基座对准过程,无论载体的线运动还是角运动在一定条件下都能提高SINS的可观测性.定性地得出了不同运动对系统可观测性的影响结果,这为研究SINS的快速精确对准方法奠定了理论基础.      

径向气体／液体轴承动力特性系数的一求法

将滑动轴承的动力响应特性用刚度和阻尼系数（八个系数）来表示的方法在转子动力学中有相当广泛的应用，但是对于气体和液体轴承，以往对这八系数的求法却不相同，本文给出了一种统一的数学方法，通过与标准理论结果和常见实验数据的比较，证明该法是正确的，还对在动气体轴承稳定性分析中常见的准静态假设法进行了数值讨论，提出了它的局限性。     

基于变分自编码器的多维退化数据生成方法

数据驱动的剩余使用寿命（RUL）预测方法不依赖于复杂的物理模型，可以直接利用设备历史运行数据与当前监测数据对设备RUL进行预测，对制定合理的维修策略，降低设备的维护成本具有重要意义。但是数据驱动的RUL预测方法依赖于大量历史数据，在数据不足时，尤其是多维退化数据，模型难以取得良好的预测效果。针对这一问题，提出一种多维退化数据生成方法，所提方法构建了一种全局优化模型，以条件变分自编码器作为生成模型，提取多维退化数据特征并生成相似数据扩充RUL预测模型训练集，利用长短时记忆网络作为RUL预测模型，所提方法能够通过RUL预测模型更新生成模型的参数提高模型的效果，同时利用更新后的生成模型提高剩余寿命预测模型在退化数据不足情况下的效果。使用航空发动机退化数据进行了案例验证，通过对比未加入生成数据训练得到的RUL预测模型与加入生成数据训练得到的RUL预测模型的表现，验证了所提方法在解决RUL预测模型训练数据不足方面的优越性。     

AOS虚拟信道链路控制器和VCDU合路器的设计实现

在深入研究高级在轨系统(AOS)标准和对星载数据系统进行分析的基础上,设计实现了AOS虚拟信道链路控制器和虚拟信道数据单元(VCDU)合路器。该设计采用现场可编程门阵列(FPGA)实现高级在轨系统虚拟信道链路控制(VCLC)子层的位流业务和虚拟信道存取(VCA)子层的VCA业务,完成了位流协议数据单元(B_PDU)的构造,VCDU的组装、调度、填充和定界等功能,实现了对整星数据流的统一管理。在卫星的星载数据系统设计中,将有效载荷数据和航天器平台数据合一,形成统一数据流,可以节约频率资源,支持宽带数据传输、实现整星数据流的统一管理,使整个系统更灵活、更开放、更有效,提高卫星的自主管理能力。     

基于SVC视频流的低复杂度多播组分解算法

多播是一种高效率利用带宽资源的技术，可以有效缓解多媒体传输过程中的带宽压力，但传统的多播技术会带来“瓶颈用户”问题，限制多播组内用户的数据速率。多播组分解技术将多播组划分为若干子组并以不同速率接收数据，可以有效解决瓶颈用户带来的速率限制。构建了面向用户端的视频多播传输方案，将可伸缩视频编码（SVC）的分层特点和组分解技术相结合，各多播子组根据实际接收能力解调得到不同质量的SVC视频数据，在保证用户基本视频数据传输的基础上，实现总系统速率最大化。提出了面向资源公平调配的低复杂度多播组分解算法，在改进低复杂度分组（LCS）算法过程中考虑SVC视频层限制，并引入常值向量抑制资源分配不公的情况。经过实验数据模拟和性能评估，所提算法在带宽资源和用户数量变化时，均可以稳定地保持较高的系统速率、频谱效率及系统公平性，且计算复杂度较低，能够实际应用于4G和5G网络架构下的视频传输。      

ISY之六 空间科技信息交流合作计划

“国际空间年空间局论坛”(SAFISY)空间科技信息交流合作计划是国际空间年的一项重要内容。信息交流是社会发展的必然,是空间科学发展的需要。SAFISY空间科技信息交流合作计划对空间科学的发展,将起到重大作用。 SAFISY空间科技信息交流合作计划包括以下几个方面: 1.天体物理数据系统(ADS) 1992年,美国宇航局(NASA)的天文物理数据系统建成以后,天文学家就可以通过计算机直接与7个主要宇航文件档案相连。这7个宇宙航行文件档案的数据主要来     

试验数据快速后处理多线程架构设计及应用

在试验数据后处理中，原有的单线程数据后处理解析方式容易导致主线程阻塞，效率不高。为了改善单线程模式效率低下的问题，提出了一种基于数据分解的多线程处理方法，通过采取数据分解方式实现并行化，将要处理的数据分为多个独立的数据块，然后每个核处理不同的数据块，分别进行格式处理及文件写入。本设计充分利用多核硬件的潜能完成数据后处理，缩短后处理时间，提升计算机资源利用率，更快给出数据详细结果，支撑试验成功判读。     

正交加劲整体壁板稳定性分析

本文采用部分正交升阶谱板、梁组合元素分析正交加劲整体壁板的稳定性。给出受压屈曲时结构主要工程参数对局部屈曲、整体屈曲和混合屈曲的影响以及三种屈曲模态的相互关系。     

基于分布式激励的多激励源联合控制试验方法

针对高速飞行器运行过程中经受的振动环境复杂而现有的振动试验技术无法对其进行充分的振动耐久性考核的问题,提出了一种压电元件、振动台、激振器联合控制的振动试验技术.该方法将激振器、振动台安放在结构刚性较大的骨架位置以提供集中力,压电元件则分布黏贴于结构刚性较小的柔性部位以提供分布式激振力.分析了高速飞行器运行过程中的振动环境特点以及这些环境对高速飞行器产生失效的影响,并基于对压电元件材料以及激励特性的研究,分析了压电元件作为耐久性振动试验分布式激励源的可行性,最后组建完成一套集成压电元件、振动台、激振器三种激励源的试验演示系统并开展试验研究.试验结果显示,应用该方法可控制结构柔性部位上一点的振动量级达到20.8g,表明了该技术的科学性以及巨大的工程应用潜力.     

Validation of an active transponder for KOMPSAT-5 SAR image calibration

This paper describes the development and validation of a transportable active transponder designed for the image calibration of Korea Multi-Purpose Satellite-5 (KOMPSAT-5) with a synthetic aperture radar (SAR). Ground targets are essential in SAR image calibration. The environment for the deployment of ground targets for SAR image calibration should provide uniformity and minimum interference. The Amazon or deserts are regarded as desirable environments. However, such environments for SAR image calibration are difficult to find in Korea. Thus, it will be advantageous to have an active transponder whose performance will not be severely limited by the absence of such uniform environment. We have therefore developed an active transponder which has an adjustable internal delay and into which the orbit data of an arbitrary satellite can be loaded. The stored obit data with the aid of an internal global positioning system (GPS) receiver and gyroscope enables the active transponder to point to a selected satellite. In addition, a virtual deployment of the active transponder is possible due to its adjustable internal delay. Thus, the developed active transponder can be deployed at any place without environmental constraint. The performance of the developed active transponder is validated using the satellite TerraSAR-X, which is already in operation. The test results show that the active transponder is successfully compliant with the requirements for KOMPSAT-5 image calibration.     

Atmospheric electrodynamics modulated by the solar wind

Variations of stratospheric temperature are connected with changes of the solar wind dynamic pressure. This effect could be explained in the framework of the global electric circuit concept. The energy of the solar wind modulates the energy balance of the global electric circuit where the stratosphere could be one of its other elements. The conductivity of the stratosphere in the polar region is equal to and sometimes more than the conductivity of the ground surface covered by ice or permafrost. Re-distribution of the global electric circuit currents between the stratosphere and the ground surface determines a different relation between solar wind dynamics and variations of the stratospheric temperature during different seasons.     

STL数据模型的快速切片算法

分析了现有的STL(stereolithography)模型切片处理算法的特点,在此基础上提出了基于分组矩阵和活性三角片表的切片算法.该算法根据三角片的最小和最大z坐标以及切片厚度,建立三角片的分组矩阵和活性三角片表,并在活性三角片表中建立局部的三角片邻接拓扑关系,以减少在切片过程中对三角片的遍历次数、排序次数以及求交计算量,简化了切片轮廓环的构造过程,从而有效地提高了切片算法的整体效率.      

循环冗余校验码的查表生成算法及其实现

给出了ＣＲＣ码的查表生成算法和一个码表实例，所给算法适合用软件方法快速生成ＣＲＣ码，由于计算上的复杂性，ＣＲＣ码通常用硬件来产生，限制了在一些地方的应用。在应用系统中，用ＣＲＣ码取代简单的奇偶校验码能提高数据传输的可靠性，所给算法为在应用系统采用ＣＲＣ码提供了方便的途径。     

载人小行星探测任务总体方案研究

设计了在近地轨道组装具有分组单元结构的载人深空飞船,包括核热推进单元、燃料储箱与供给单元、主动防辐射单元、人工重力单元、深空居住舱与多任务乘员舱等,给出了各个单元的尺寸与质量参数,并对主要单元的具体组成、功能和技术特点进行了分析。在此基础上,本文以编号4660的Nereus小行星为探测目标,设计了两脉冲转移初始轨道,并进行了轨道优化,得到了发射窗口和最优转移轨道。仿真结果表明,给出的最优两脉冲转移轨道单次施加脉冲在5km/s以内,单程转移时间在160d以内,能够满足未来能量较小的载人小行星探测任务。     

一种磁悬浮飞轮增益预调交叉反馈控制方法

磁悬浮飞轮转子在高转速下表现出的陀螺效应是影响系统稳定性的主要因素.为了提高磁悬浮飞轮的失稳转速,针对陀螺效应引起的系统章动失稳和进动失稳,提出了一种基于转速的增益预调交叉反馈控制方法,针对不同的转速段,建立在线控制相对应的交叉反馈通道增益和带宽参数表,对进动模态和章动模态分别实现交叉相位补偿.采用该控制方法用经典控制理论中的根轨迹法对系统的章动稳定性进行了仿真并对控制参数进行了优化.仿真和实验结果表明,采用这种基于转速的增益预调交叉反馈的控制算法,能够有效地抑制磁悬浮飞轮转子陀螺效应所导致的章动失稳,所设计的磁悬浮飞轮原理样机能够稳定运行在其额定转速30000r/min.      

GNSS radio tomography of the ionosphere: The problem with essentially incomplete data

We discuss the specific features of the spatiotemporal radio tomography of ionospheric electron density based on the data from high orbiting global navigational satellite system (GNSS). The main peculiarities are four-dimensionality of the problem and essential incompleteness of input data. The approach suggested for the solution of this problem is based on the search for the solution with minimal Sobolev’s norm (the most smooth solution), which provides, in particular, smooth extension of the solution to the area where no input data is available. Methods and algorithms for the solution of the problem are developed, and the resolution of the proposed technique is estimated. Examples of global and regional radio tomographic imaging based on GNSS data are presented. The obtained results are compared with the data of ionosondes and with the results of radio tomography based on the radio transmissions from low-orbiting satellites.     

Selection of classification techniques for land use/land cover change investigation

The concerns over land use/land cover (LULC) change have emerged on the global stage due to the realisation that changes occurring on the land surface also influence climate, ecosystem and its services. As a result, the importance of accurate mapping of LULC and its changes over time is on the increase. Landsat satellite is a major data source for regional to global LULC analysis. The main objective of this study focuses on the comparison of three classification tools for Landsat images, which are maximum likelihood classification (MLC), support vector machine and artificial neural network (ANN), in order to select the best method among them. The classifiers algorithms are well optimized for the gamma, penalty, degree of polynomial in case of SVM, while for ANN minimum output activation threshold and RMSE are taken into account. The overall analysis shows that the ANN is superior to the kernel based SVM (linear, radial based, sigmoid and polynomial) and MLC. The best tool (ANN) is then applied on detecting the LULC change over part of Walnut Creek, Iowa. The change analysis of the multi temporal images indicates an increase in urban areas and a major shift in the agricultural practices.