网络化综合化的天地一体化信息系统探讨

针对天地联网中空间与地面网络节点的信息高效互通、交换及应用需求,利用电子信息综合化技术实现高度综合化的多功能通用平台,构建天基以及地面系统"资源池",结合SDN(Software Defined Network,软件定义网络)架构、网络协议与路由网关,将有效解决网络中由于物理界限造成的信息阻隔,实现物理资源与边界虚拟化、信息流程智能化的天地一体化天基信息系统,提高天基信息资源利用率、信息按需定制及高效共享能力.结合天基信息系统发展趋势,探讨了天地一体化信息系统的网络化、综合化应用建议和研究重点,梳理了天、地节点综合化、网络化的关键技术方向.     

天基快速响应体系的虚拟演示系统

为了实时监测天基快速响应体系的工作过程,开发实现了一套基于 OSG平台的虚拟演示系统。首先,对组成天基快速响应体系的天基平台、轨道运载器和有效载荷进行三维可视化建模,并设计了定制在轨服务任务和管理天基平台的图形交互接口；其次,基于典型的轨道转移模型,介绍了执行任务的天基平台选定方法和流程；最后,通过典型的信息保障任务,展示了基于 OSG的天基快速响应体系的虚拟演示系统。     

空间站工程着陆场航天员应急搜救体系建设研究

为了构建空间站工程着陆场航天员应急搜救体系,分析了航天员应急搜救任务的特点和组织实施需求,归纳了国外航天员应急搜救体系建设特点和我国应急救援体系建设概况,研究了航天员应急搜救体制建设、力量建设、预案建设和运行机制等关键问题并给出了有价值的建议,部分研究结论已在交会对接飞行任务中得到应用.     

基于北斗卫星导航的搜救系统原理与构型

为使基于北斗卫星的导航搜救系统比现有全球卫星搜救系统（COSPAS-SARSAT）更具先进性、优越性、更适应我国国情,在全球卫星搜救系统基础上构建基于北斗卫星搜救系统的原理和构型,使其具备提供全天候、全天时、高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,并充分利用短消息服务有效缩短救生搜索和定位时间,提高了搜救效率,同时加强卫星定位保密程度,为未来军事用途打下基础。     

一种面向舱外活动的视觉感知启发的手势识别方法

针对航天员出舱作业(EVA)时的人机交互需求,结合着舱外服手套后手部动作的工效学分析,提出了一种结合眼动仪和手势识别技术的航天员目标选取方案,使航天员真正达到"解放双手"的目的。该方案采用眼动仪获取航天员"感兴趣目标区域"的位置信息,利用摄像头捕获航天员手势动作,并基于稀疏滤波的特征提取方法和神经网络分类器对手势进行识别,根据预定义的目标选取指令实现交互功能。试验结果表明,手势识别算法的识别率可达到95%以上,为后期将该交互系统集成到航天服中提供了原型依据。     

载人空间站工程测控通信系统挑战和机遇

针对载人空间站工程对测控通信系统提出的更高测控覆盖率、更高可靠性、长时间连续测控、高数据传输速率、多目标同时测控等需求,提出了采用天地基相融合的测控通信模式,构建以中继卫星系统为主的天基测控通信模式,利用"北斗"卫星导航系统实现自主可控的高精度轨道确定,合理布局和调度地面测控站,提升地面站工程遥测码速率和双目标支持能力,实现减站增效。对天地基测控资源进行一体化考虑,实现按需调度,完成空间站持续高可靠测控通信任务。讨论了测控数传一体化发展思路,建设Ka频段测控站,同时实现测控和高速数据传输。基于IP(互联网协议)开展天地一体化设计,提出了网络化测控的思路。     

航天器天基测控技术仿真研究

天基测控技术是航天测控系统的发展方向，是弥补地基（陆基＋海基）测控系统缺陷、缓解地基测控资源紧张的有效办法。本文提出了基于“北斗一号”系统的航天器天基测控技术仿真方法，设计并建立了相应的仿真系统。基于建立的仿真系统、按照设计的仿真方法对航天器天基测控技术进行了全面仿真。仿真结果表明，基于“北斗一号”系统的天基测控技术可行，性能指标可以满足中低轨道航天器实际测控需要。     

作战飞机信息系统通用服务中间件研究

根据作战飞机数据传输的特点,对作战飞机综合信息系统进行了需求分析。在此基础上,提出了基于通用技术平台的系统的互联、互操作的体系框架。对作战飞机信息系统通用服务中间件声明管理服务和对象管理服务进行了设计,解决了作战飞机信息系统通用服务中间件的关键技术研究。该作战飞机信息系统通用服务中间件的应用将具有重大的军事价值。     

天基测控系统应用发展趋势探讨

基于中继卫星的天基测控系统将在我国航天测控系统中扮演越来越重要的角色,研究天基测控系统应用发展趋势,对支撑天基测控系统发展、引导技术及应用研究都有着重要意义。本文从我国基于中继卫星的天基测控系统应用需求分析入手,介绍了国内外天基测控系统应用现状,对我国天基测控系统应用发展趋势和相关关键技术进行了深入探讨,指出今后应加强中继链路设计分析与模拟验证工作,建议重点开展抗干扰抗截获技术、更高码速率传输技术以及多用户网络化技术等关键技术的研究和应用。     

一种基于北斗的航空搜救机载指挥系统设计

针对飞行人员海上航空搜救应用特点,本文提出一种基于北斗的机载指挥系统设计方案,分析了北斗卫星导航系统在搜救系统机载平台应用的作用与功能需求;设计了系统功能优先级,将服务权限划分为六级,合理解决了北斗RDSS服务频度限制与应用需求的矛盾;设计了三级搜救装备体制,明确了搜救指挥层级中的角色定位;设计了指挥操作流程方案,在此基础上完成了功能单元划分,建立软件功能框架,为北斗卫星导航系统在航空搜救领域的应用提供技术依据。     

美国NASA天基测控网的按需接入系统

NASA天基网按需接入系统(DAS)可为航天操作提供一种新的开创性的服务；这种业务通过跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)构成连续和自动化的通信链路。2002年10月投入运行的DAS扩展了TDRSS多址返向(航天器至地面)容量。该系统利用地基商业成品(COTS)设备，例如第三代多址波束形成分系(TGBFS)和可编程遥测处理器(PTP)，并利用包括TCP／IP及基于web的接口在内的联网标准。     

虚拟现实技术在空间站舱内定向训练中的应用

载人航天中,失重环境和结构复杂的空间站对航天员空间定向能力的影响极大,导致航天员可能出现空间失定向现象。针对在地面难以使用实物进行空间定向任务训练的问题,阐述了虚拟现实技术在空间定向训练中的应用,并对其特点进行了分析,设计了基于虚拟现实技术的空间定向训练系统提供飞行前的适应性训练,使航天员掌握依赖视觉信息进行空间定向的技能,为后续更为复杂的航天员空间操作任务提供新的训练方式。     

基于网格服务的民航信息发布系统结构设计

介绍了民航信息服务系统的现状和存在的问题，由此引入网格概念及服务思想，讨论了利用网格技术解决民航信息服务系统存在问题的优势及建立民航综合信息系统的需求体系，重点研究了基于网格服务的民航信息发布系统的体系结构。网格技术在民航信息服务系统中的应用，会使民航信息服务系统的服务质量大大提高，对于民航事业的发展将产生重大的影响。     

未知动态环境下有人/无人机协同搜救研究

针对未知动态环境下搜救效率和智能化水平不高的问题，提出了一种基于变步长模型预测控制的有人机/无人机协同搜救方式。根据环境的动态变化性和探测的不确定性，建立了表示环境确定度和目标探测概率的动态搜救图模型，根据态势信息选择时间域步长，并根据有人机/无人机协同搜救任务特点，设计了搜救收益指标，并利用粒子群优化进行求解。仿真结果表明了本文方法的有效性和优越性。     

基于CAN总线的航天员医学信息管理网络设计

分析航天员医学信息网络外部设备的数据产生和传输的特点,利用CAN总线实现简便、数据传输可靠的优点,建立了基于CAN总线的航天员医学信息管理网络,设计了专门的网络传输协议,并解决了网络实际应用中外部设备即插即用对网络的影响,圆满完成了系统数据传输任务。     

基于气象风修正的返回舱落点快速预报方法

针对载人飞船回收着陆阶段伞-舱系统运动轨迹受中高空水平气象风影响大的特点,研究建立了回收着陆段完备的伞-舱多体动力学模型,提出了一种基于气象风漂移修正的返回舱落点快速预报方法,在"神舟八号"、"神舟九号"任务中进行了验证试验,并与现有返回舱落点预报方法进行了比较。结果表明,基于伞-舱多体动力学模型的气象风漂移修正量精度较现有方法提高了30%,利用该方法可快速准确预报返回舱着陆落点位置,有助于缩小飞船搜救范围,缩短搜救时间。     

基于立体观测的空间目标天基光学监视定位

利用天基观测平台实现对空间目标的有效监视是空间监视的发展方向和必然趋势。本文提出充分利用天基光学观测灵活性,采用基于双／多星立体观测定位的方法,提高空间目标监视定位效能,并就系统观测条件进行分析。     

民用直升机海上搜救遇险人员处置决策支持系统

直升机海上搜救是航空应急救援体系中十分重要的组成部分,但搜救部门在执行相关任务时通常只能依靠已有经验对险情进行分析并制定处置方案,缺乏理论的指导以及工具的支撑。针对海上应急响应过程中从接收到遇险信息到开始执行海上搜救任务之前的阶段,提出一种海上搜救处置决策支持技术框架,在此基础上,研发民用直升机海上搜救遇险人员处置决策支持系统,并通过海上搜救典型任务进行验证。结果表明：该系统能够通过快速制定处置方案并输出评估结果,为实际执行海上搜救任务的机组人员提供处置决策支持建议,间接提高海上搜救效率。     

民用飞机固定式应急定位发射系统设计

如何在民用飞机遇险迫降或失事后尽快定位搜救,提高机上遇险人员的生存率,是当前民用飞机设计过程中必须考虑的问题。作为民用飞机应急搜救系统,固定式应急定位发射系统(ELT)可以在飞机遇险时通过自动和人工方式触发,在固定的频率上发射搜救信号,以便搜救组织对遇险人员进行救援。首先提出了固定式ELT系统的设计方案及功能,分析了系统部件的构成,进而提出了固定式ELT系统的性能要求,最后重点阐述了固定式ELT系统的机上设计要求和功能验证过程。     

面向Web服务的制造企业应用集成技术

在探讨现代制造企业对信息资源与技术实际需求的基础上 ,针对企业在信息系统架构方面形成“信息孤岛”这一缺陷 ,采用企业应用集成 (EAI)方法和技术 ,提出面向分布式网络环境下基于Web服务的企业业务流程管理集成应用解决方案与实现途径 ,有力地促进了企业实现各种遗产系统与新的企业应用系统的集成 ,更进一步促进制造企业加速实现信息化工程。