空间智能信息网络发展构想

随着以深度学习、集群智能等为代表的人工智能技术的突破,计算机类人分析和学习能力显著增强,人工智能技术的引入将会大幅提高空间任务执行的自主性。同时,空间信息网络基于安全环境设计,系统的无线暴露特性使得其随时会面临严峻的安全威胁。文章在研究分析空间智能信息网络国内外发展现状的基础上,对空间智能信息网络的网络架构和协议体系进行了初步设计,并对未来空间智能信息网络可能发展的关键技术进行了梳理。研究结果表明,智能认知和弹性生存是未来空间信息网络的两种基本属性。对网络架构、协议体系以及关键技术的梳理和总结,有助于形成新的智能发展观、信息安全观和能力安全观,为构建具备智能化 弹性化的空间信息网络提供理论准备和技术支撑。     

网络集成技术在控制系统中的应用研究

基于TCP/IP协议的嵌入式设备网络控制系统是当前的发展趋势,控制系统网络化发展经过了三个主要阶段,文中通过分析各阶段的特点和多种控制网络集成的方法,从网络化发展的角度来研究控制系统的发展,提出了嵌入式设备网络控制系统的模型,为实现控制和管理信息一体化提供了一条新思路.     

UC安全的移动卫星通信系统认证密钥交换协议

由于移动卫星和移动用户的计算、存储和通信能力有限,解决移动卫星通信系统的安 全和保密问题面临许多困难。根据移动卫星通信系统的实际情况,分析了系统的安全需求, 基于UC安全模型定义了移动卫星通信系统认证密钥交换协议的理想函数,该理想函数保证了 强安全性和实用性,并用于实际协议的设计。在移动用户和移动卫星通信网络控制中心之 间,设计了一个简单、低计算复杂性的认证密钥交换协议,该协议涉及了较少的交互次数, 认证协议计算负载仅仅需要利用伪随机函数、散列函数和与或计算。同时,基于UC安全模 型,对新的协议进行了可证明安全分析。新协议的安全属性包括可用性、有效性、身份隐藏 的可认证性、前向保密的密钥交换以及协议的模块化可复合性。     

地球同步轨道卫星多阶段任务可靠性建模

在分析地球同步轨道卫星首次变轨任务剖面的基础上,以模块化的思路进行卫星多阶段任务系统(phased-mission systems,PMS)建模,采用基于二元决策图(binary decision diagram,BDD)的静态多阶段任务可靠性分析方法和基于马尔可夫模型的动态多阶段任务分析方法来计算地球同步轨道卫星转移轨道段首次变轨的可靠性。经与传统非任务剖面可靠性分析方法的计算结果比对可知,基于任务剖面的可靠性建模分析方法可得到较为真实和精细的结果,有助于卫星的轻量化设计和研制效益提高。     

基于有限元法的空间探测器复合材料结构安全裕度分析

针对复合材料结构强度和安全性评估问题,提出一种基于有限元法的复合材料层压板结构安全裕度(MS)分析方法。使用ABAQUS软件和Python二次开发前后处理程序,对火星环绕器复合材料结构进行安全裕度分析。通过与试验结果对比,验证了安全裕度分析方法的准确性和可靠性。根据分析结果,对火星环绕器主承力结构局部补强后,提高了结构刚度、强度和安全裕度。     

无线Mesh网络安全分析

无线Mesh网络是由移动节点自组织形成的网络,由于其共享无线传输媒介、动态拓扑的特点,容易遭受各种安全威胁。介绍无线Mesh网络安全研究的最新研究进展。首先从传输信道、认证机制、物理保护、动态拓扑和路由协议五个方面分析无线Mesh网络的安全弱点,然后将无线Mesh网络安全方面的研究分为认证、安全路由、入侵检测和其他安全技术四个方向,对每个方向内一些典型安全方案进行分类论述,同时指出各种方案的优点和缺点,并进行综合比较。还阐明了目前协议存在的一些问题,并指出了下一步研究方向。     

基于Stateflow的TTE通信网络仿真和性能验证

时间触发以太网TTE(Time-Triggered Ethernet)是一种可应用于安全关键领域的高可靠性实时网络。研究分析TTE的通信机制和时钟同步过程涉及到的时序保持算法、压缩算法和时钟修正算法。在Matlab环境下,根据有限状态机理论对TTE协议进行形式化建模仿真,构建时间触发的网络通信仿真平台,得到在典型参数下TTE的时钟同步精度,并进一步完成TTE时间触发通信性能的仿真验证,为更深入的研究和应用提供了有力的支持。     

航天员出舱活动的发展阶段及启示

从1965年3月18日苏联航天员列昂诺夫首次出舱以来，航天员出舱活动已经有40多年的历史。这40年大体上可以分为两个阶段：1965至1980年为第一阶段，即试验阶段；1981至2010年为第二阶段，即成熟阶段；2010年以后出舱活动将继续发展和提高，并进入出舱活动发展的第三阶段，即提高阶段。文章对出舱活动发展的三个阶段进行了概述和分析研究。     

分离模块航天器综合评估方法研究

以分离模块航天器概念设计阶段的方案评估分析为目标,提出一种基于数学建模和蒙特卡洛模拟的定量化评估分析方法框架。首先,定义了分离模块航天器生命周期状态及其转移过程,建立了状态转移概率矩阵,将生命周期不确定风险因素在状态转移过程中加以考虑;进而,基于系统状态模型建立了分离模块航天器生命周期成本和净收益计算模型;然后,以生命周期成本和净收益的均值和标准差作为评价指标,提出了基于蒙特卡洛模拟的综合评估仿真分析方法;最后,采用典型设计案例进行了分析与验证。     

基于信任模型的AOMDV协议的改进

针对AOMDV路由协议存在的安全的问题,提出了基于信任模型的AOMDV协议（TM—AOMDV）。该协议中每个节点维护一张信任表,通过节点的历史交互信息计算互相的信任值,并根据信任值决定是否该节点做为下一跳节点;根据节点的行为以及信任值,提出了攻击节点的判断标准。同时为了防止某些正常节点移动到特殊位置时被误判为攻击节点情况的出现,提出了二次验证的方法。NS2仿真结果表明,与AOMDV协议相比,采用基于信任模型的AOMDV协议降低丢包率,增加网络的吞吐率,有效的抵御了黑洞攻击。     

卫星星座网络的信息安全

随着卫星星座系统的应用,星座网络的信息安全成为星座系统的一个热门研究课题。在分析星座网络信息安全需求的基础上,比较分析了星座网络的安全协议,提出一种适合卫星节点存储资源、计算能力限制以及卫星通信特点的密钥管理策略。     

深空网干涉测量数据对嫦娥五号定轨能力分析

针对嫦娥五号探测器(CE-5)开展基于深空网测量数据的定轨能力分析.首先从测量原理分析了深空网VLBI数据的误差源,然后利用CE-5的精密轨道评估了 VLBI数据的误差,最后基于实测数据与协方差分析理论,分析UXB与VLBI数据的定轨能力.结果表明:转移阶段,单独利用深空网测量数据可以获取优于1 km的转移轨道精度,标...     

移动卫星网星际路由协议及算法的现状分析

基于卫星网的全球移动通信将成为未来通信发展的一个重要方向。对目前国际上已经提出的几种主要的移动卫星网星际动态路由协议及算法进行分类和介绍,并且针对每一种协议或算法分析其优缺点。最后对整体的情况作一总结。     

航天器总装过程风险分析和工艺安全性设计

文章分析了航天器总装过程中的危险因素以及各总装作业单元的危险程度及危害性,阐述了总装工艺安全性设计的方法和意义,建议构建安全控制要素基础数据库,进行工艺安全分析和安全技术评价,以期为航天器总装的安全性设计提供参考。     

微波无线传能发射天线馈电相位鲁棒性优化设计

为保证微波无线传能系统具有可靠且高的传输效率,针对系统中发射天线存在的馈电相位误差,提出了一种基于最差情况分析的多准则优化设计方法。首先,推导了发射天线电性能参数与随机馈电相位误差的数学关系。其次,基于最差情况分析方法,建立了馈电相位随机误差的缩减区间描述模型。然后,提出了一种具有鲁棒性的波束收集效率优化设计方法。最后,通过蒙特卡洛方法验证了所提方法的有效性。     

一种新的卫星导航跟踪段欺骗攻击检测方法

针对中、低动态环境下,卫星导航系统跟踪段存在的欺骗式干扰信号的检测问题,提出一种基于载波相位跟踪谱分析的欺骗检测方法。该方法利用跟踪环路鉴相器输出信号的频谱特性与环路中是否存在干扰信号密切相关,通过对鉴相器输出信号进行谱分析,建立欺骗检测模型,实现了欺骗信号检测。仿真结果表明,利用该方法,在干信比大于4dB时,通过设置合适的判决门限,采用256点以上快速傅里叶变换,在虚警率不超过0.5%的情况下,能获得100%的检测概率,对跟踪段的欺骗信号具有很好的检测效果。     

一种基于窄相关器差分的多径误差抑制方法

提出了一种新的基于窄相关器差分的多径误差抑制方法。该方法采用两组独立的窄相 关器,将其码鉴相结果差分后,对其中一个窄相关器输出进行修正,作为码相输出结果和载 波相位鉴相中码发生器的输入。理论分析和仿真表明,这种方法可以显著抑制多径效应引起 的误差,优于一般的窄相关技术。
     

基于改进快速距离转化的移动机器人路径规划方法

在分析快速距离转化法不足的基础上，提出了一种利用空间数据结构及编码方案的特性进行距离和安全转化，使用约束参量控制路径搜索过程的三维空间机器人路径规划方法。这种方法使用八叉树建立空间模型，通过构建树节点的拓扑关系使路径搜索转化为图搜索算法。根据拓扑关系按照波动传播的方法依次对各个节点进行距离和安全转化，保证了可行路径的产生。约束参量的使用能够有效地避免传统方法在搜索过程中的随机性，协调路径规划中的最短距离和最大安全需要，搜索给定参数下的最优路径空间。理论分析和仿真实验验证了该算法的可行性和正确性。     

The USA and arms control in space: An IR analysis

After years of international stalemate talks on space arms control were finally initiated in Geneva in 2009. The position of the new US administration, however, is still waiting to be defined. This article assesses the advantages and disadvantages of different arms control proposals by looking at them from the perspectives of interdependence theory, neoliberal institutionalism and neo-realism, respectively. They all come to similar conclusions as far as conventional military power and security are concerned: any formal or informal ban on debris-producing activities in space would be highly advantageous to the USA and its allies. When the analysis also takes into account US missile defense policy, however, a neo-realist perspective shows rather mixed results.