基于数据驱动的航天器演训任务可视化方法

针对航天器任务静态显示方式复杂性和动态性要求不断提高的问题,文章提出了基于数据驱动的航天器演训任务可视化方法,其通过任务数据结构化转换,利用动态关联特性显示算法,实现演训任务的实时动态显示。通过某航天器规避任务仿真实例对方法的有效性进行了验证,可为航天器任务可视化提供借鉴。     

基于HLA的载人航天器飞行任务仿真平台研究与实现

面向载人航天器飞行任务仿真需求,根据载人航天器的特点以及高层体系结构(HLA)技术,提出了基于高层体系结构的载人航天器飞行任务仿真平台方案,设计实现了由运行管理、飞行指令、数据记录、数据可视化等功能,以及涵盖轨道、姿态、能源、动力学等多个专业仿真模型组成的仿真平台,给出了应用实例,并就仿真平台开发中的联邦开发过程、仿真模型接口软件、飞行场景三维可视化等关键部分进行了探讨。与单一的飞行任务仿真软件相比,该分布式仿真平台覆盖的专业面更全,验证内容更丰富,可扩展性更强。随着载人航天器系统飞行任务复杂程度的提高,通过对仿真平台的扩展和重用,可适应新的任务验证需求。该仿真平台可为复杂载人航天器的飞行任务设计验证提供依据,并对基于HLA的其他航天器仿真系统的联邦设计与开发具有一定的参考价值。     

标准可视化方法及实践综述

标准可视化对标准宣贯、研究标准特征规律和提升标准应用效率等方面具有重要作用。本文基于可视化及科学计算可视化、数据可视化、信息可视化、知识可视化等含义和方法,提出了标准可视化含义,并阐述了标准可视化常见方法和国内外开展标准可视化工作的典型实践,对后续开展标准可视化工作具有重要参考意义。     

导弹飞行仿真系统可视化设计与实现

针对导弹设计中对飞行仿真数据和舵面、喷管等动态部件实时观察的需求,设计了一种以系统仿真、虚拟现实和可视化技术为基础的导弹飞行仿真系统,先通过弹体数学仿真模型计算得到飞行仿真数据,然后通过仿真管理部分对数据进行处理和保存,最后采用三维视景显示、二维弹下点轨迹和数据动态曲线显示等方式,实现了导弹飞行系统的可视化仿真.实验结果表明,系统能够实现导弹的实时飞行仿真,能够实时观测飞行仿真数据和弹体、舵面、喷管等部件的动态变化,为导弹设计与研制提供了直观、有效的仿真手段.     

航天器数字化模拟及应用技术

通过国内外航天器数字化模拟技术的现状调研,从仿真框架、建模表达、求解计算、交互与可视化以及大数据等几个方面,综述了航天器数字化模拟所涉及的关键技术,并深入分析了相关技术在系统设计、开发与验证、飞行演练、控制与决策支持、体系仿真与效能评估等领域的应用。在此基础上,面向未来日益复杂的航天任务需求,提出了发展通用化框架、高可信建模、标准化工具和智能化应用的建议,从而加速推进航天器研制数字化、智能化的发展进程。     

卫星空间环境效应评估可视化应用技术探索

卫星设计人员在设计阶段要参考空间环境效应评估数据,这些大量抽象枯燥的数据难以直观地说明空间环境效应对卫星的影响。文章着重讨论了对空间环境效应试验数据与计算数据进行可视化应用的方法和步骤,并对由此建立的可视化系统进行了描述。可视化系统的应用 便于设计人员在卫星设计阶段有效评估空间环境效应对卫星可靠性的影响,能及时修正设计模型。     

航天器真空热试验数据可视化系统设计与实现

针对航天器真空热试验测控数据处理现状和需求,通过引入三维数据可视化技术,设计了一种数据可视化系统。该系统运用Java 3D技术,通过虚拟场景设定,将真空热试验试件三维设计模型与热模型结合,实现温度数据—颜色映射,以云图形式显示测控数据,并实现与现有测控软件数据交互。典型试验结果表明:该可视化系统可以实时、真实、直观地显示试件在真空热试验过程中的温度变化情况,为试验过程中的实时温度监视和工况判读提供有效手段。     

航天任务飞行控制分析系统的设计和应用

介绍了一个基于windows环境下的多任务航天任务飞行控制分析系统的设计以及实际应用,该系统为任务分析人员、指挥决策人员在任务准备、实施中快速灵活地进行各种复杂条件下的航天任务分析提供了可视化的操作平台以及全面的图表和文字报告。系统采用数据库技术,为用户提供了各种航天器参数和测站参数等信息。文中介绍了该系统的软件结构、数学模型和功能设计,并给出了具体的仿真应用。     

无源相控阵遥测信号频谱瀑布图设计与实现

在遥测信号侦测任务中,对频谱瀑布图的判读识别是快速发现和分析猝发信号的有力手段。针对多波束无源相控阵侦测系统的需求,设计了宽带频谱侦测的可视化分析和操作模块,给出并实现了一种由频谱数据生成纹理图像并利用OpenGL纹理映射技术实时渲染瀑布图的方法。实验结果表明,所设计的瀑布图可保持20帧/秒的动态刷新率,能够很好满足侦测任务中目标即出现系统即发现的要求。     

探空火箭飞行视景仿真技术研究

在Windows开发环境中，利用标准C语言、虚拟现实和可视化仿真商业软件Vega和基于多边形的三维建模工具Multigen等软件，初步实现了数据驱动的某探空火箭视景仿真系统。     

面向航天器飞控任务的大数据处理系统的设计与验证

针对传统数据组织管理方式难以满足后续大数据处理要求的问题,提出一种面向海量任务数据处理的通用型技术架构,围绕任务系统实际需求开展数据采集、数据预处理、数据存储、数据查询和数据挖掘等关键技术研究,并以开源组件、中间件和第三方组件的方式实现原型系统。分别构建单目标多测站、多目标多测站等任务场景,对系统数据采集效率、入库效率、查询能力进行用例测试验证,指标均优于传统任务系统,且满足任务使用需求;使用天宫一号数据对系统数据挖掘功能进行决策树和回归分析验证,系统目标评估指标的准确率、覆盖率都达到了100%。研究结果可为面向航天工程任务数据的组织管理、知识挖掘以及智能决策等问题提供参考。     

敏捷卫星姿态机动过程分析与可视化判读平台设计

针对传统的成像姿态及姿态角速度的判读方式不再适用于敏捷卫星复杂姿态机动测试的问题,提出了一种基于实时测试场景的载荷对地成像轨迹计算方法,以Matlab软件为计算平台,实现成像轨迹、地面成像点(简称成像点)移动速度等多项指标数据的实时判读;利用Matlab与STK软件双向通信技术,开发了基于STK软件的实时数据可视化判读平台。整星测试结果表明:该平台实现了敏捷机动复杂过程分析与可视化判读,为开展整星综合测试和在轨任务分析提供了理论参考和实用工具。     

国外SAR卫星最新进展与趋势展望

为推进我国合成孔径雷达(SAR)卫星的发展并与国际接轨,介绍了德国TanDEM-X系统、意大利Cosmo-SkyMed星座、日本ALOS-2卫星、欧空局Sentinel-1星座等国外目前典型在轨SAR卫星的系统特点、任务现状、数据产品和典型应用,给出了农业变化检测、超高精度地表高程数据、联合航天飞机雷达地形测绘任务(SRTM)数据研究冰原地区长时间变化、海冰提取与速度估计、CLOSEYE项目、灾害快速响应与监测、超大区域地表微小形变监测、建筑物高程测量等应用实例。分析了国际上CSG星座、NISAR卫星、TanDEM-L系统和RadarSAT星座等下一代系统的组成、工作模式和主要目标。展望了未来SAR卫星系统的低成本、轻型化、多模式、分布式、高分辨发展趋势。     

并发数据访问代码缺陷分析

现代软件系统中普遍使用并发任务提高软件的性能、增加算法实现的灵活性.数据的并发访问,如果没有进行恰当的同步,可能带来数据竞争、死锁和数据没有初始化等问题,程序的执行结果将依赖于并发任务执行的相对时序,给整个系统的正确性、安全性和可靠性带来严重的隐患.本文在深入分析涉及并发数据访问的实际工程代码的基础上,揭示了并发数据访...     

火星遥感制图技术回顾与展望

对国际火星探测任务、遥感制图技术的进展与产品成果进行了综述。1960年至今,世界各国已开展了44次火星探测任务,其中18次成功,3次部分成功。基于轨道器影像和激光测高数据、着陆器和火星车的影像数据,相关团队已开发了一系列的摄影测量技术,制作了百米量级全球制图产品、米级及亚米级局部高分辨率制图产品等,广泛用于火星科学研究和工程任务支持。文章对火星遥感制图未来重要发展方向进行了探讨与展望,包括火星多源多重覆盖遥感数据全球制图、火星全球控制网的改进、海量火星遥感数据的自动处理与信息挖掘、火星车实时长距离导航定位与制图、数据共享与国际合作等。     

星上智能信息处理技术发展趋势分析与若干思考

星上智能信息处理的主要任务是接收天基探测载荷数据,并在星上完成数据压缩、复杂海空环境下高价值目标的发现、识别与跟踪等工作,达到降低下传数据率、支持天基广域探测与全自主即时态势感知等目的.文章回顾了美国、德国等航天强国光学卫星的星上信息处理技术的发展现状,梳理总结了该技术的发展思路与关键指标.在此基础上,结合星上信息处理...     

VXI数据采集系统的建立及其应用

在液氧／煤油发动机试验中,需要根据测量精度、被测参数的类型、采样速率等技术指标进行数据采集系统的选型、配套,完成对温度、压力、流量转速、推力、真空压力等众多参数的测量。主要介绍了利用VXI数据采集系统完成各参数的测量任务．包括系统的建立,解决系统调试中出现的问题,同时介绍了VXI数据采集系统在发动机故障诊断紧急关机系统中的应用。     

多站遥测数据精确拼接方法设计与实现

为保证数据录取率,弹道飞行试验任务的遥测一般都采用多站备份接收或多站接力接收,因此,多站接收的遥测数据需要进行事后拼接,形成一个遥测数据最完整的文件。各站原始遥测数据文件格式多样,而且存在配时差异,丢帧、失锁等现象也时有发生。为此需要将多站数据进行整理,继而完成精确拼接。主要过程为:统一格式、丢帧插补、时差修正、分段择优、拼接及检查等。在试验中应用该方法,提高了数据录取率和数据处理效率。     

基于远程实时数据的导弹虚拟飞行仿真

以基于远程实时数据的导弹虚拟飞行仿真为例,着重探讨了三维模型、虚拟场景的建立以及实时数据在视景仿真中应用的方法.通过仿真实现了基于实时数据的导弹虚拟飞行的三维可视化显示.可用于实时、直观地监测导弹飞行中的姿态及轨迹,提高了导弹虚拟场景的逼真度和实时性.     

北京三号A/B卫星星地一体协同任务规划设计及实现

自主任务规划技术能够充分发挥卫星在轨使用效能,提高卫星紧急任务响应能力,大幅减少对地面测控的依赖,支持多星自主协同配合执行任务。北京三号A/B卫星具备完全星上自主规划能力,包括星上自主任务规划、地面规划及星地协同规划等多种任务模式,同时具备任务数据校验、保存、恢复、删除、插入应急任务等功能。地面规划系统根据需求进行任务筛选、核对和规划,确保任务满足要求;星上利用专用处理器实现规划运算、指令编排和任务保存与执行。星地一体协同任务规划设计实现了地面和星上规划的一致性,既保证了任务的准确性和灵活性,又减少了卫星对地面测控的需求。