One Approach to Ballistic-Navigation Design of an Advanced Space Navigation System

Initial preconditions for solving the problem of ballistic-navigation design of a future-technology space navigation system (SNS) are presented. A technical approach to the SNS design is proposed, whose basis is theoretical results in the field of space navigation applied to the orbital satellite groups, generating the global radio navigation field (RNF) with optimum navigation properties. The mathematical apparatus adequate to the proposed technical approach is introduced to analyze the structure of the orbital group and radio navigation field.     

深空自主导航系统的可观性分析

研究了深空自主导航系统的可观性分析。建立了自主导航系统的观测模型，并提出了一种基于位置确定分析和可观性秩条件的导航系统可观性分析方法；该方法克服了直接利用多个导航目标的视线方向、视线角、夹角和图像信息等非线性观测量进行导航系统可观性分析的困难。针对观测矩阵的秩无法通过表达式直接确定的问题。给出了基于观测矩阵奇异值分解的导航系统可观性分析方法，并用来分析了几种观测模式对应的导航系统的可观性和轨道参数可观度。可以为在不同轨道段组合不同的敏感器提高轨道的估计精度提供参考。     

空间环境对空间系统维修性设计的影响

从空间环境对在轨维修工作的影响以及空间系统故障的主要诱因2个方面，分析了空间环境对空间系统维修性设计的影响。研究表明，空间环境对在轨维修性的影响首先与维修安全有关；空间环境的恶劣条件既是航天器故障的主要诱因，又是在轨维修各种困难和限制的根源。     

以航天系统工程优秀建造国际一流卫生导航系统

2000年10月31日中国第一颗导航卫星成功发射．拉开了我国卫星导航系统建设的序幕。北斗导航试验系统已经稳定运行了近10年．在我国国防和国民经济建设等多个领域发挥了重要作用。当前,中国北斗卫星导航系统区域系统进入密集组网发射阶段．同时全球系统也已开始全面实施。     

Design of Space-based PNT System Based on BeiDou Navigation Satellite System

BeiDou navigation satellite system(the BeiDou system) is the only PNT(Positioning, Navigation and Tim-ing) resource in China that has coverage of the globe and near-Earth space and provides continuous high-precision,low-cost positioning, navigation and timing solutions for users in a unified spatio-temporal benchmark. As an importantspatio-temporal benchmark transmission system, the BeiDou system is the most important resource for the nationalPNT system to provide a PNT capability under a unified spatial-temporal benchmark. This paper proposes the con-cept, composition and development model of the space-based PNT system design based on the BeiDou system withall its space characteristics, as well as the advantages of the system. It opens up a new direction for the construction ofChina's PNT system and expands a new horizon in the research of a PNT system in China.     

卫星导航和惯性导航与时间和空间的理论

从卫星导航和惯性导航的测速定位机理分析出发讨论了时间和空间理论的有关基本问题。提供了一种卫星导航的原理完备的观测方程形式,包括惯性和非惯性物理效应。着重讨论了洛伦兹一次项的效应,伽里略变换自然进化到洛伦兹变换,“同地性”的相对性自然导致“同时性”的相对性。从卫星导航的单程光（电磁）信号的特点出发讨论了爱因斯坦“往”和“返”双程光信号定义带来的困惑。指出哈勃红移是超低速度和超大距离的狭义相对论效应验证。用爱因斯坦对惯性质量和引力质量等效原理的论述,论证了惯性导航的理论基础和超过 3×10 8m/s的速度测量机理。     

惯性导航仪器动态性能评估系统的设计

惯性导航仪器的动态性能直接影响到运动载体的运行精度。本文所设计的惯性导航仪器动态性能评估系统在主控制器的控制下,通过数字接口卡完成主控制器与光纤陀螺仪以及测试转台的数据通信,并将相关参数显示及存储至主控制器,同时根据以上采集信号进行综合和运算,对惯性导航仪器的动态性能做出评估。     

基于Windows CE的自主导航系统的设计

随着导航技术的发展 ,自主导航系统成为当今世界的热点。介绍了一种基于新的嵌入式操作系统 Windows CE的自主导航系统。它具有功能全面、操作方便、性能可靠等优点     

基于VR系统开发的航天博物馆太空体验环境设计

本文介绍了基于3DSMAX/Creator/Vega开发平台的VR系统研发方法,以酒泉发射中心的原始数据为参照,将VR技术应用于航天博物馆。建立了包含地形、实体、环境的完整三维航天发射场模型,提出了虚拟现实系统的优化技术,并满足用户实时交互的需要,实现较好的高逼真度。     

中国航天系统工程与项目管理的要素与关键环节研究

回顾了中国航天系统工程与项目管珲发展历程,提出了航天系统工程与项目管理技术过程和管理过程的主要要索,分析了技术过程与管理过程的关键环节,给出了后续需要继续研究和创新的重点内容.     

平台惯导系统初始对准的解耦设计

提出并设计了把状态空间解耦原理应用于平台惯导系统的一种快速初始对准方法。通过配置控制器将三个平台失调角进行解耦使其跟踪三个方向上的陀螺漂移 ,采用内外两层卡尔曼滤波器进行状态估计。仿真结果表明 ,该方法收敛较快、对漂移的抑制效果较好、对准精度高、简单易行。     

卫星导航系统监测站软件设计与实现

从卫星导航系统监测站的需求出发,介绍监测站软件系统结构设计,从可靠性和实时性的角度论述软件采用的实现策略,详细讨论有关数据处理技术和主备机切换技术的具体设计和实现。     

小型空天飞行器制导导航与控制系统方案

针对地面垂直发射、可长时间在轨运行和轨道机动、再入稠密大气层并水平着陆在机场跑道上的小型空天飞行器,研究其制导导航与控制系统方案.分析其在轨运行、离轨、再入、末端能量管理、自主进场着陆、地面滑跑等各阶段的制导、导航与控制系统任务需求,根据任务需求提出相应的制导导航与控制系统组成方案,并阐述制导导航与控制系统的工作原理.理论分析结果表明,提出的制导导航与控制系统方案满足飞行器各阶段的任务需求,合理可行.     

IMU/磁罗盘/GPS组合导航系统设计

设计了一个IMU/GPS/磁罗盘组合导航系统和相应导航算法,针对该系统的特点设计了特殊的静基座对准算法。根据系统元器件的特殊性和以往工作经验,采用渐消记忆Kalman滤波算法对IMU和GPS信息进行组合。跑车实验表明,该系统具有精度高,工作稳定等优点,达到了设计要求。     

采用MPPT技术的国外深空探测器电源系统综述

最大功率点跟踪（MPPT）技术能够最大限度利用太阳电池阵输出功率,对于光强和温度变化较大的深空探测器,具有一定的优势。对MPPT电源系统拓扑结构及其在国外深空探测领域的典型应用,如＂罗塞塔＂（Rosetta）、＂信使＂（MESSENGER）探测器电源系统等,进行了调研和综述,分析了3种MPPT拓扑结构的特点,并指出光强、温度等空间环境因素,以及负载特性、系统稳定性对电源系统的影响,可为MPPT技术在我国深空探测器电源系统设计中应用提供参考。     

空间羽流试验台设计与系统测试

基于国外羽流试验经验和国内实际,设计了一套主要由空间环境模拟设备、电加热气体模拟发动机、稳压气源、轴向与径向移动装置、测量系统和温控系统等组成的空间羽流试验系统,并测试了试验系统的温度、压力稳定度等参数.测量结果表明:系统满足发动机模拟空间高度大于100 km长程试车的要求,测试过程中真空舱内压力维持在1×10-3Pa量级,冷阱温度为(93±5)K.系统测量准确可靠,达到设计要求.     

空间核电源系统整流装置设计

为满足我国未来深空探测、星表基地等空间任务电源系统的需求,针对空间核电源系统,为解决高压高频输入导致高谐波输出的问题,本文提出了利用12脉波整流器来实现交直流变换.在本文的拓扑结构中,重点研究三相三绕组隔离型变压器、三抽头平衡电抗器及LLC谐振变换器的参数设计.通过三相三绕组隔离型变压器产生30°相位差的两组电压,进而...     

北斗全球系统自主导航地面模拟测试系统设计与实现

针对北斗高精度自主导航性能指标的测试验证,设计了支持北斗全球系统星座的自主导航地面模拟测试系统。利用标准航天器链路通信终端接入星载自主导航计算机,实现以远程仿真测试服务器为核心的模拟测试系统架构,从通信机制、时间同步策略、结果评估方法等方面阐述系统设计原理。工程实践结果表明:文章设计的自主导航地面模拟测试系统,支持在模拟建链场景及误差源的条件下对卫星自主导航进行"跑合"验证,可应用于北斗全球组网卫星设计、测试及在轨运行阶段。其设计方法对其它卫星自主智能任务的测试系统构建亦具有借鉴意义。     

空间对接过程动画仿真系统的设计与实现

对空间对接过程进行了运动学和动力学分析和建模 ,利用WorldToolkit (WTK)软件包在SGI工作站上开发了完整的空间对接过程动画仿真系统 ,系统可以对空间对接过程进行实时演示和预先演示。