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。     

分布式卫星系统仿真平台研究现状与技术分析

支持分布式卫星系统(DSS)开发和实验的仿真平台是DSS技术发展的关键技术之一,本文对DSS仿真平台现状和关键技术进行了分析。首先对比分析了现有3种典型的仿真平台,认为为追求尽可能高的逼真度,实时分布式仿真成为必然。继而从分布式计算角度分析了实时分布式仿真面临的分布性、实时性、仿真部件互操作性和可重用性的问题,而中间件技术可以很好地解决这些问题。最后讨论了中间件实现模式,并分析了中间件在DSS仿真中3种可能的应用方式。     

航天器分布式系统仿真验证平台设计与实现

文章分析了航天器分布式系统仿真平台的特点和需求,根据分布式集成仿真平台多操作系统、混合架构、分布式结构、模型管理、试验设计、仿真运行、数据管理的技术特点和功能需求,对相应关键技术进行了攻关,制定了实施方案,在此基础上完成了相关设计和实现。平台能够适应全数学与半物理2种仿真工况,满足航天器系统方案设计全面仿真验证需求,并可方便接入商业或自研软件。最后通过仿真实例对平台的功能性能及通用性进行了验证。     

星载软件重用技术研究

介绍了软件重用技术、意义和实现途径,讨论了星载软件重用技术的形式,分析了影响星载软件可重用性的主要因素,并根据星载实时嵌入式系统特点,提出了基于标准化硬件和通信协议的层次框架软件重用方法。研究认为基于层次框架的星载软件可重用技术能提高效率、降低成本,同时也提高星载软件可靠性和安全性。     

基于Linux的航天地面站测控软件架构设计

从提高航天地面站测控软件的安全性、可重用性及扩展性出发,运用面向对象和面向构件的软件设计思想,分析基于Linux操作系统的航天地面站测控软件架构的可行性,详细阐述这种航天测控软件架构的设计思路、实现方法及其关键技术。实践证明,架构具有可靠性高、稳定性强、可重用和易扩展等特点。     

航天器智能自主控制技术发展现状与展望

本文首先介绍国内外在航天器智能自主控制领域的发展模式与发展水平 :发展模式包括战略规划、研究开发、型号应用三个层次 ;发展水平包括功能齐备与指标精良两个方面。然后对该领域的阶段发展目标进行了展望 :( 1 )实时智能自主姿态控制 ;( 2 )智能自主GNC ;( 3)智能信息技术在航天器控制系统、平台和有效载荷上的应用。     

硬X射线调制望远镜卫星系统级自主功能设计与在轨验证

硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星在轨长期连续观测、全天球任意姿态指向、观测目标频繁切换、观测载荷工作温度要求高等多任务、多约束的特点,使卫星的功能设计和传统卫星不同。为确保卫星好用、易用、安全、可靠,HXMT卫星从任务需求和特殊要求出发,以系统化、模块化的设计思路,遵循可交互性、可服务性、开放性的原则,设计了12种系统级在轨自主功能,其中9种为全新设计。卫星在轨运行结果表明:各项自主功能在轨应用效果良好,满足了用户对于卫星长期在轨运行高观测效率、高可靠、高自主、数据下传及时、使用简便灵活的需求。     

SMP2标准的原始数据生成模型框架分析

原始数据生成(RDG)是导航系统设计验证的重要组成部分。由其生成的数据可进行导航系统链路预算和误差预算,也可用来对完好性处理工具(IPF)和轨道与同步处理工具(OS-PF)的算法进行调整和确认。然而原始数据生成涉及到如天文地理、物理学等多学科领域的模型,不同模型之间的接口关系十分复杂,使得将这些模型集成并实现仿真验证功能变得十分困难,也难以有效实现仿真模型的可重用性和可移植性。基于SMP2标准的仿真系统设计开发方法能有效地解决上述问题,文章介绍了原始数据生成的概念,并在面向对象分析的基础上,提出了基于SMP2规范的模型集成开发的方法和步骤。     

基于SCA的网电对抗平台架构设计及其应用

为了满足战场环境下网电对抗平台对不同信息层次的探测、攻击与防御能力以及通用化、模块化、协同的需求,设计了基于SCA的网电对抗平台的功能体系架构,并以组网雷达对抗为例,给出了基于此体系架构的多平台协同组网雷达对抗波形开发方案,仿真测试表明此网电对抗平台的功能体系架构具有可行性和通用性。     

精益研发之质量设计

结合PERA质量设计子平台的功能特点,指出产品质量设计是有规律的,是一门科学,而不应该仅仅依靠经验来进行设计,只有构建系统化的质量设计平台,才能最大程度地发挥价值。着重讨论了PERA．Q精益研发平台的质量设计子平台,通过运用PERA．Q可以提升质量设计水平．从而提高产品的固有质量、降低成本并缩短产品研发周期。系统实现了质量设计知识积累和重用,提升了企业研发团队的整体设计水平,并可实现研发产品精确上市。     

用于相异性设计的模糊重用库

容错设计是提高软件可靠性的有效途径，但是由于设计多样性实现很困难且开销大，导致该项技术实现很困难。为此，提出了一个基于重用的应用框架。该框架的提出将相异性设计过程转变为根据可重用参数从大量具有相同功能软件组件中选择合适的组件来构成容错系统，从而简化了软件开发过程。同时为了更准确地描述组件，采用了模糊逻辑来表达其与上层概念的关联关系。本文介绍了重用库系统结构的设计及其对容错设计的支持。     

实时弹载计算机软件动态测试平台

为实现某弹载计算机嵌入式软件的动态测试，组建了一个基于PXI的强实时软件测试平台。通过接口测试平台软件对时序的精确控制和多模块同步协调，能较真实地仿真该软件的运行环境。向测试平台注入测试用例。可以对该软件进行动态测试。测试结果表明，本测试平台具有较强的实时性，使用效果良好。     

抗单粒子翻转的可重构卫星通信系统

卫星在宇宙空间运行易受到各种高能粒子辐射,由此所产生的单粒子现象可能会影响卫星正常工作。新一代卫星通信平台不仅需要稳定可靠地工作,而且需要支持多数据速率、多调制模式、多传输频段以及具有星上交换和处理等功能。通过分析和总结单粒子效应种类及目前主要对抗方法,提出了一种基于软件无线电的全对称全连通可重构通信系统。该系统通过软件重构可以满足多用途以及星上处理和交换的需求,通过硬件平台的动态重构可以有效地克服单粒子效应的影响,其全对称全连通的结构可以显著提高系统的可靠性和使用寿命。
     

基于参数化CAD模型的飞行器气动／隐身一体化设计

提出一种将CAD软件与气动／隐身多学科设计优化相结合的方法。该方法的流程为：(1) 建立外形参数化数学模型;(2) 应用CATIA二次开发技术,自动生成三维CAD模型;(3) 从该模型上提取气动和隐身计算所需的外形数据;(4) 应用多目标优化算法进行气动／隐身一体化设计。以一个翼身融合体飞行器气动／隐身一体化设计为例,详细阐述流程的具体实现过程。结果表明这种方法具有如下优点：(1) 充分利用了CAD软件精确的参数化建模功能;(2) 为气动分析和雷达散射截面（RCS）计算提供了一个统一的外形模型;(3) 能从CAD模型中获取容积、表面面积等几何特征信息;(4) 优化结果直接反映为三维CAD模型。这些优点使得该方法具有实用意义。
     

基于SCL的航天器遥控操作平台设计与实现

为了实现对航天器的透明控制，航天器控制中心开发设计了遥控操作平台。首先提出了遥控操作平台的硬件组成及运行环境；其次结合航天器测控任务的需求，进行了软件功能设计，将遥控操作平台分为四个层次、六大功能，并详细描述了其数据流图；最后明确了遥控操作平台的内部、外部接口以及安全性措施。该遥控操作平台已成功地完成了我国同步和近地卫星早期以及长期管理阶段的测控任务，极大地提高了我国航天器测控能力和测控网资源的运行效率。     

惯导平台误差快速自标定方法研究

针对惯导平台误差系数标定问题提出了一种平台连续旋转条件下的误差系数自主标定方法.建立了基于框架角动力学方程的平台连续翻滚模型,平台旋转时,系统的框架角和加速度计输出包含了陀螺仪、加速度计的全部误差.利用李导数及输出灵敏度理论全面分析了连续翻滚路径下惯导系统的可观测性.提出了一种结合传统多位置试验的平台连续翻滚自标定方案.仿真结果表明该方案可以在较短的时间内完成平台系统误差系数的高精度标定.     

ASN.1在网络拍卖系统中的应用研究

目前,很多电子商务系统之间都存在平台差异、数据差异等问题,这些问题妨碍了电子商务系统的发展。针对这一点,利用表示层的抽象描述语法ASN.1及Visual C ,设计了一个可运行在一组通过LAN连接的主从计算机上的、无平台及数据差异的拍卖系统。     

论加强技术基础

所谓技术基础不仅包括硬件、软件,还包括一整套工作方式/“过程”。强调“过程”和抓“过程改进”是当今的国际大趋势。可以把“过程”和“过程改进”作为一个纲,形成一个有目标,有规划,逐步完成的一个整体,用于指导技术基础的建设。从航天系统的现状,提出了加强技术基础工作的几个方面,即:(1)全面深入地开展CAD/CAM应用;(2)普遍采用AVIDM;(3)开展并行工程的试点;(4)加强软件控制;(5)专用集成电路的设计和系统集成;(6)加强预研;(7)加强工艺;(8)用好互联网。     

基于隐马尔可夫模型的语音识别技术在载人航天器上的应用

利用嵌入式平台构建了基于隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model,HMM）技术的载人航天器语音识别系统,并针对载人航天器特殊的噪声背景和声学训练,对传统语音端点检测算法进行了改进。通过试验在嵌入式运行环境下实现了指令发送、文字输入等功能,证实该系统适应航天员的口音和发音习惯,可对连贯自然发音方式的命令进行识别,能够满足航天员及任务使用需求。     

卫星可靠性技术--计算机辅助可靠性分析

介绍了自行开发的计算机辅助可靠性设计和分析软件(CCARS)的特点及其应用.CXARS软件的主要功能包括可靠性建模、预计与分配,故障模式影响分析及故障树分析等几项常用的可靠性分析功能.它们既可作为单一功能的软件独立运行,又可统一于软件包整体框架下使用.本文对各功能的特殊性作相应介绍,并阐述设计过程中的关键技术.最后介绍了CCARS在航天及核工业等领域的应用.