多波束天线有源补偿技术

文章针对传统多波束天线馈源功率放大系统的不足,介绍了一种有源补偿多波束天线,给出了有源补偿多波束天线的结构和有源补偿的实现方法,仿真验证了方法的可行性.     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究.首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型,并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题.然后用了三种优化方法-最小p乘法、最小最大法和LC-MV方法来对天线的方向图进行赋形,并比较了三种方法的不同.     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究。首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型,并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题。然后用了三种优化方法—最小p乘法、最小最大法和LCMV方法来对天线的方向图进行赋形,并比较了三种方法的不同。     

高轨道高通量卫星多波束天线技术研究进展

高通量卫星能够大幅提升系统的通信容量，而高增益多点波束天线是高通量卫星实现高数据吞吐量的核心。文章首先介绍了星载多波束天线的分类，然后着重介绍了典型的国外高轨道高通量卫星中的多波束天线技术，梳理总结了目前高通量卫星多波束天线的关键技术和发展趋势，为我国后续开展更大容量星载多波束天线技术的研究提供参考。     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究。首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型，并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题。然后用三种优化方法－最小p乘法、最小最大法和LC－MV方法来对天线的方向图进行赋形，并比较了三种方法的不同。     

国内广播卫星成形波束天线复盖电平的计算

本文采用了波束补偿设计,计算了国内广播卫星版图复盖的理想波束区,讨论了三轴稳定姿控误差与波束指向偏离的关系,给出了计入姿控误差的扩大理想波束区。 利用矢量辐射积分和雅可比—贝塞尔(Jacobi-Bessel)级数展开的计算法,讨论了多馈源抛物面成形波束天线的辐射计算,建立了一套国内广播卫星成形波束天线复盖性能的计算机分析程序并给出了一些数值计算结果。     

GEO移动通信卫星合成多波束天线仿真分析

针对地球静止轨道（GEO）移动通信卫星星上多波束天线波束成形技术,研究了合成多波束对地覆盖、点波束天线增益以及波束间干扰抑制技术。利用仿真分析软件进行多波束天线的波束成形仿真分析,优化了天线系统的设计参数,改善了波束间的隔离度指标,提高了系统通信性能和局部地区的信道容量,完成了地球静止轨道移动通信卫星系统合成多波束天线的设计。     

高通量/甚高通量通信卫星多波束天线馈源阵列先进制造技术研究

高通量/甚高通量通信卫星对多波束天线馈源阵列小型化、集成化、轻量化提出了极高的要求.随着近年来精密制造加工、3D增材打印技术的快速发展,为多波束天线馈电产品的制造加工提供了新的思路和解决方案,为了适应先进制造工艺技术,馈电设计同样需要研究新的结构形式.对多波束天线馈电技术发展进行了总结梳理,针对新型制造加工技术的需求,...     

高精度高集成度多波束馈源组件一体化设计及制造方法

随着高通量卫星通信业务需求迅猛增长,多波束天线馈源阵的一体化、小型化、集成化及轻量化设计制造技术成为制约其应用的关键因素.针对每波束7馈源合成的单口径多馈源的多波束馈源阵列无源器件数量大、级联复杂、结构包络小、无法采用传统方法设计加工等特点,提出了馈源阵列剖分设计、分层结构连接及压紧的设计方法,给出了剖分结构的加工方案选择及基于精度匹配的厚度补偿装配实现方法,为该类馈源阵列在宽带高通量卫星下的应用提供了技术支持.     

摆动状态下高空平台多波束天线覆盖模型与仿真分析

同温层强风导致的高空平台姿态摆动将严重影响通信系统性能。描述并分析平台的摆动状态,建立摆动状态下高空平台多波束天线覆盖模型,推导平台在任意摆动角状态下多波束天线覆盖几何形状、方向性增益以及CIR的表达式。通过仿真分析摆动状态下多波束天线的覆盖性能,为后续多波束小区规划和设计提供理论参考。     

欠驱动余度机械臂的非完整冗余特征研究

欠驱动技术在航天领域有重要应用价值。针对空间机器人系统,研究了欠驱动冗余度机械臂的"非完整冗余"特征和无碰撞路径最优运动规划方法。这种系统对于给定的机械臂末端位姿,其冗余特征不便通过传统意义上的运动学"自运动"来刻画,但是因机构自由度数大于工作空间维数,系统的冗余特征可通过动力学水平的控制体现出来。基于李雅普诺夫方法,提出一种欠驱动冗余度机械臂的无碰撞路径最优规划方法,揭示了这种机器人系统的"非完整冗余"特征,通过平面3连杆机械臂进行了仿真。     

控制系统冗余测试技术

本文论述了对复杂控制系统实施冗余测试的必要性、冗余测试系统的设计原则、冗余测试系统设计中必须解决的几个关键技术问题。最后,作为实例,简要介绍了我国火箭控制系统第一个比较完善的冗余测试系统—CZ—3冗余监测系统的设计及应用情况。     

基于RBF神经网络和M距离的卫星故障诊断

在常规基于解析冗余故障诊断技术的基础上,采用具有最佳模拟特性的RBF神经网络对系统进行建模,分析了M距离应用于卫星姿态控制系统故障检测与定位的可行性,应用基于M距离的方法设计故障检测观测器,通过对残差的评估实现故障诊断。仿真结果显示,该方法计算过程简单、实时性好。     

基于Markov链的FSM容软错误设计

随着深亚微米工艺的广泛应用,持续攀升的软错误率对宇航设备的电路可靠性造成了极大影响。针对现有冗余防护技术面积开销大的不足,将概率统计的思想运用到有限状态机（FSM）的软容错设计上,提出了选择部分状态冗余的容错方法。在Markov链模型的基础上,计算出各状态概率,从而为状态冗余提供依据。与未经选择状态冗余的电路相比,以平均增加14.9%的面积开销为代价,这种电路可屏蔽87.6%的时序逻辑单翻转（SEU）。
     

伺服机构控制信号余度设计研究

余度技术是提高系统任务可靠性与安全性的一种手段，文中介绍了为提高发动机试验的可靠性，在控制喷管资态的伺服机的中引进余度技术所做的研究与浓度与尝试。     

适于多自由度自适应机械人的可自现冗余的控制结构

多自由度机器人在未知或动态环境中的动作控制一般都采取混联方案。这种方案由数个自适应控制器构成,而发现这些服务于子任务的子控制器是否存在冗余是非常重要的。本文提出一种能够自动地发现自身冗余的子自适应控制器,并给出了初步的仿真结果,以证明该方案的有效性。     

空间实验室的风险识别与控制方法

以天宫一号空间实验室风险识别与控制技术需求为牵引，对风险识别与控制方法的分阶段应用提出建议。针对空间实验室的重要风险和组合体特性，提出了的相对风险识别法和降级重构风险控制法，从相对风险的角度对空间实验室重大风险进行识别，在天宫一号无法对组合体实施控制时，用载人飞船接替天宫一号对空间实验室组合体进行控制。规避了风险识别结果波动过大的问题，在不增加设备冗余和其它舱段的前提下降低了系统风险。     

数字滤波在运载火箭速率陀螺冗余设计中的应用

首先介绍了某运载火箭姿态控制系统中的速率陀螺冗余方案,并描述了仿真试验中出现的速率陀螺故障累计次数偏多,可能造成故障误判,导致系统发散的问题.然后根据各惯性器件的测量方程和冗余判据,通过公式推导,分析出造成了基准信号与速率陀螺信号之间有差别的主要原因是:惯性器件的安装位置不同,敏感到箭体的局部弹性不同.平台安装处的振型斜率大于2个速率陀螺安装处的振型斜率,提出利用数字滤波技术,对基准信号中的弹性分量进行滤波和平滑处理,降低平台微分信号中的弹性分量,分离出对冗余判据有利的基准信号,解决了故障累计次数过多的问题.最后通过数学仿真实例,表明该方法的有效性.     

嵌入式SRAM的一种高可靠性内建冗余分析策略研究

为有效提高嵌入式静态随机访问存储器（Static Random Access Memory, SRAM）的可靠性,进而确保整个航天电子系统的可靠运行,通过对嵌入式SRAM故障分布特点的分析,给出了一种改进的存储器架构。采用列块修复与行单元修复相配合的方法,并在此基础上提出了二维冗余模块存在故障的内建冗余分析( Built\|In Redundancy Analysis, BIRA)策略。该策略高效运用了设置的行修复寄存器与列修复寄存器,极大地提高了故障的修复率。通过64×8位的SRAM仿真实验验证了提出的内建冗余分析策略的可行性,有效确保了系统在冗余模块和主存储器都存在故障的情况下的高可靠运行。
     

基于可满足性问题求解器的星上FPGA永久损伤容错技术研究

现代卫星广泛使用的FPGA在空间高能粒子的影响下,会产生门电路的永久性损伤。而传统的三模冗余等容错方法不但成倍增加了系统硬件开销,还存在因冗余器件耗尽而失效的风险。因此,提出一种利用FPGA自身冗余资源,修复永久性损伤的容错方案。该方案通过建立FPGA内部资源的功能模型,将容错问题转化为数学上的可满足性问题。并且利用经过改进的GSAT算法对该问题求解,可以获得在功能上与损伤前完全相同的电路结构,及其所对应的FPGA配置文件。将该文件重新下载到FPGA中,可以屏蔽损伤带来的影响,从而达到利用FPGA自身冗余资源容错的目的。通过实验和分析可以看出,本文方案具有对损伤修复成功率高、计算量小和需要内存空间少的特点,因此符合星上计算能力和硬件资源十分有限的实际情况。