载荷操作控制中心可移植可重用软件——用于高级地面数据系统的模块

哥达德航天飞行中心的任务操作部（ＭＯＤ）建造了多个供飞行操作小组监控卫星的任务操作中心。通过软件重用减少系统寿命期成本已成为ＭＯＤ优先考虑的问题。ＭＯＤ的可移植载荷操作控制中心（ＴＰＯＣＣ）开发小组建立了一个庞大的数据库，由１４个子系统组成，包括多个可重用通用模块的１０００００条已交付的源指令。迄今，已做成９个基于ＴＰＯＣＣ的控制中心，负责支持１１颗卫星，软件重用率平均达到７５％以上。本文介绍ＴＰ     

用新技术支持未来航天任务

未来的航天任务操作将是什么样？未来航天任务将从目前开发的新技术中获得多少好处？从桌面个人计算机（ＰＣ）操作整个卫星、一个星座和一族卫星的可能性如何？本文就来探讨这些问题，作为对星上自主和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ大型协议之类新技术将如何改变航天操作的前景预测。分析了“离岗”任务操作控制中心的设想及其在未来任务操作中的作用，介绍了从现有方案发展的类似情况，仔细研究了智能卫星的设想。这种智能卫星能监视自己运行状     

改造哈勃太空望远镜地面系统以降低操作费用

哈勃太空望远镜（ＨＳＴ）的卫星遥测处理工作主要由专用软件和专用硬件完成，ＨＳＴ地面系统的操作和维护费用都很高。为了在２０００年前使卫星地面系统的操作和维护费用降下来，ＮＡＳＡ已决定改造ＨＳＴ的控制中心系统，从而增强其数据处理能力，降低操作难度，提高系统标准化程度。为此成立了Ｖｉｓｉｏｎ２０００控制中心系统（ＣＣＳ）产品开发工作组，重新设计和开发ＨＳＴ地面系统。ＣＣＳ地面系统的开发包括：前端处理机（     

卫星操作新途径探索

１９９６年５月，美国国防部（ＤＯＤ）、航空航天器（ＮＡＳＡ）、海洋大气局（ＮＯＡＡ）和侦察局（ＮＲＯ）着手为２０１０以后众多国家级卫星任务的操作研究一种新的基础设施。该研究的深度和广度前所未有，对下列诸多问题作了全面深入调研，即当前基础设施和操作方法，新设想，商业机遇，技术，标准化，卫星定位新方法和自主。结果表明，已存在一种高度可靠的基础设施，支持着近地、载人和不载人，直到深空的１２０多项航天任务     

小卫星的空间操作

ＣＡＴ空间系统公司（原ＤＳＩ）在８０及９０年代的“小卫星”计划中起了重要的作用。传统低轨卫星的设计、制造、发射及操作成本高，时间长。这些问题一直在激励人们去开发新的工艺、技术，以及低成本、毋需严格调整的卫星。这些卫星采用低功率“小卫星”通信设备（ＴＤＲＳＳ用于ＮＡＳＡ低轨星则要求大功率），通常搭载不需要大量冗余备份系统并且不需要大型地面设备和人员保障的有效载荷／实验设备。这种小型且适应性强的卫星还     

任务操作中心——航天器地面数据系统关键部件的一体化

在以减少预算、限定系统开发时间和用户要求增加能力为特征的环境中，国家航空航天局哥达德航天中心的任务操作处（ＭＯＤ）在开发其航天地面数据系统方面提出了一个新的、高经济效益的新概念：任务操作中心（ＭＯＣ）。按这种称为ＭＯＣ的方法，使用一种现代化的图形用户接口把关键部件集成为一个集航天器规划、监视、遥制为一体的综合系统。ＭＯＤ目前正在构造多个ＭＯＣ，其特点是采用通用的、可重复使用的和可扩展的系统结构，可     

实现多任务低费用测控服务的探讨

降低航天任务费用，提高航天任务的效费比是多年来各航天大国研究的重点，低费用空间操作是其中的一个重要部分。NASA提出的“更小、更快、更廉、更好”，成为各国实施低费用航天计划的指导方针。在提高卫星操作的交通方面也出现了许多新的概念和思路，如“功能最小化原则”。在技术上，低费用小型化地面站更受到市场欢迎；大力提高星上自主能力已成为小卫星的重要发展方向；地面站的联网与互操作成为实施空间操作服务的必然结果；标准化的推进，面向用户的商业化运作模式和现代管理思想等所有这些措施都体现了以更低的费用提供高质量卫星操作服务的宗旨。本文较为全面地分析了可有效降低测控操作费用的技术途径，在此基础上结合我国的具体情况，提出了一些改进、提高我国测控系统多任务低费用测控服务能力的总体思路，为我国测控系统的长远发展规划提供一些参考意见。     

利用基于模型的推理进行卫星异常诊断

目前大多数卫星的监视和控制需要使用复杂的地面站，并驻有技术高超的操作手。卫星操作手必须能快速识别和诊断异常情况。许多情况下，不能完成此任务就会丢失重要信息，不能完成任务，极端情况是卫星损坏。许多负责操作卫星的政府和商业机构都面临削减预算，故要寻求用更少、技术水平较低的人员来操作卫星。这些机构寻找各种人工智能（ＡＩ）技术作为减少卫星地面控制设施人力以及技术水平的措施。至今将指出这种技术的不足，介绍利     

为使操作费用最佳化的地面部分重用

航天任务的操作费用占整个任务费用的１０￣１５％，为了使正常操作的费用最低，并尽量延长实用卫星的寿命，从而增加总任务投资的回报，探讨地面部分设计方案最佳化方法越来越重要。本文介绍了欧空局在一系列任务地面部分开发和操作方面的经验，以证明可在直接重用，采用通用部件和任务专门开发之间正确折衷，实现最小风险开发并使操作费用最佳化。     

日本的数据中继试验卫星系统（DRTSS）

日本国家航天开发局（ＮＡＳＤＡ）已经在１９９５年使用工程试验卫星（ＥＴＳ）－ＶＩ进行了轨道间通信的基础实验，在ＥＴＳ－ＶＩ实验的基础上，于１９９７年发射通信与广播工程试验卫星（ＣＯＭＴＥＳ）。继ＥＴＳ－ＶＩ和ＣＯＭＥＴＳ之后，ＮＡＳＤＡ计划用两颗数据中继试验卫星（ＤＲＴＳ）进行高速率数传网络操作实验。ＤＲＴＳ预计于２０００年前后由Ｈ－Ⅱ火箭发动射升空，本次实验的目的是为地球观测国际空间站等日本航天     

ESA的星上自主验证计划（PROBA）

ＰＲＯＢＡ是ＥＳＡ主要用来验证自主技术的小卫星。本文对ＰＲＯＢＡ的系统设计、有效载荷设备、采用的自主技术以及基本任务操作概念作了详细介绍。     

NASA任务操作与控制结构项目

航天任务复杂性的增加与航天任务预算的急剧削减之间的矛盾造成了要求迅速降低卫星的设计与操作费用的巨大压力。为实现这些费用的降低，一种主要的方法是降低支持任务操作系统的开发操作费用。     

小型低成本地面站的性能

本文探讨了用于小卫星的小型低成本半机动Ｓ波段地面站的性能极限。首先介绍空间新技术有限公司（ＳＩＬ）地面站硬件和天线控制软件，然后计算在各种工作条件下的性能，包括对低地球轨道、高椭圆轨道和地球同步轨道任务的性能。最后为卫星任务设计者或规划者提供一些实际极限，特别是各种卫星任务中小卫星配合小型地面站可达到的下行链路性能。     

基于分层控制免疫遗传算法的多卫星联合任务规划方法

 研究面向复杂任务需求的多卫星联合下的任务规划技术,对于提高对地观测系统的保障能力具有重要意义。各种类型的复杂任务需求由于需求特点的差异,使得相对于针对点观测任务的规划更加复杂。在提炼问题特点的基础上,建立了整数规划问题模型,并提出了分层控制免疫遗传算法。该算法采用双层操作,在父层采用遗传操作算子,在子层采用免疫操作算子,并引入基因重组、自适应免疫更新、小生境等机制改进搜索过程。仿真实验表明,分层控制免疫算法在解决复杂任务的任务规划中是可行有效的。     

实现自动化任务操作的面向agent方法

在规划下一代卫星操作控制中心(MOCC)过程中,可望越来越多地利用新的、基于知识的技术。 本文将介绍面向agent(代理人)方法在实现卫星自动化操作中的率先应用。文中概述了此项技术,讨论了当前正在调研并制作样机的一些实用工作环境。目前的重点是开发一套简单的用户机制,使操作人员可以实时地建立软件agent,以辅助其完成一些常见的、劳动密集型操作任务。这些操作任务包括:日常数据处理和信息管理功能;综合分析复杂数据/信息集并剔除错误信息,增强航天器分析员/操作员快速识别、分析和排除航天器异常的能力;提取常见故障的特征量,提高例行监视和趋势分析的能力;在关键性机动过程中监视航天器的变化情况,以增强系统支持非常规操作的能力,而不需要临时增加人员。 正在开发一个基于agent的试验平台。利用该平台,我们可以:①更加清楚地理解应用面向agent技术来支持任务操作高度自动化的难度;②掌握在任务操作环境中正确采用agent技术所带来的全部益处。正在研制的试验平台将为“探测者平台(EP)/极紫外探测者(EUVE)飞行操作组(FOT)”完成部分数据管理和报表生成功能。本文将简述面向agent的技术,并详细介绍此试验平台的操作方案。     

新世纪技术验证计划的小卫星通信

ＮＡＳＡ下一世纪科学针基于廉价频繁的卫星发射，这些卫星将是轻型、低成本、高度自主的小卫星。通过“新世纪计划”（ＮＭＰ），ＮＡＳＡ准备创建一种新的高度综合的方法，对实现这些卫星目标的一系列技术进行开发和空间验证。要满足这些想象的任务要求，并突出降低寿命期成本的目标，对卫星设计、制造和操作各方面将提出挑战。本文集中讨论先进通信系统的体系结构和技术，这些都是ＮＭＰ已明确的关键性能需求，也是空间验证计划当     

低成本航天任务保障设想

本文提出了一种新的端－端地面系统的结构，目的是减少总的航天任务任务地面支持费用。喷气推进实验室（ＪＰＬ）现用地面系统的操作、维护、部署、再生产和文件资料费用很大。在ＮＡＳＡ预算被削减这样一种气氛下，本文提出的结构由于能大幅度降低上述各项费用，从而更有现实意义。目前，地面支持功能（即接收机、跟踪、测距、遥测、遥控、监视和控制）分布在不同机柜中的几个分系统中。利用现有的多芯片模块（ＭＣＭ）封装技术，这     

自由飞行中分布式冲突探测及解脱规则

全球导航卫星系统（GNSS），特别是全球定位系统（GPS）的出现，使当前主要使用的地基导航设施的限制被去除。现在在美国上空的任何位置飞机的精确位置的获得已经非常简单（区域导航）。之后，航空公司和联邦航空局（FAA）提出了“自由飞行”的操作概念。在自由飞行的概念中，获得资格的航空器在获得空中交通服务部门许可的情况下可以根据保证安全、天气、直接操作的费用以及与其他航空器的协作来优化自己的飞行轨迹。为了全面贯彻这种概念，它的安全性还需要验证。     

小型科学卫星的地面站

为使小型科学卫星计划的总费用保持低水平，必须尽量降低地面站操作和支持费用。不仅要求操作和支持本身低费用，还要求地面站硬件以及与卫星任务有关的软件的开发也如此。Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ａｐｐｌｅｔｏｎ实验室（ＲＡＬ）最近在ＩＲＡＳ和ＡＭＰＴＥ国际卫星工程的经验已证明利用国家小型设施可以实现低费用目标。本文介绍了ＲＡＬ的设施以及研究软／硬系统模块化、可靠性和少量高水平专业操作人员的不同关系而降低成本的各     

向新航行系统过渡前的全向信标和测距仪配置

TheVORandDMEDispositionbeforetheTransitiontotheNewNavigationSystem一、引言中国民航新航行系统卫星导航系统实施技术政策的任务中提出了在20~30年内,导航方面将以单一的卫星导航取代传统的陆基无线电导航系统。并明确在国际协调的基础上稳步推进,分阶段逐步过渡到利用“全球导航卫星系统”（GNSS）所提供的服务。虽然未来20-30年并不遥远,但在日前至过渡时期,陆基无线电导航、尤其是航路全问信标（VOR）和测距仪（DME）导航仍将是航空导航的主要手段。况且一些70、80年代引进的设备已进入了更新期,再过几年90年代初安装…