天基通信与太空射电望远镜功能一体系统

摘要： 针对现有地基深空通信系统存在深空通信距离不够远、数传速率不够高等缺点,提出一种基于分布式协同控制的天基主动深空通信与太空射电望远镜功能一体系统.该系统部署在地球静止轨道上,由1颗馈源星、1颗中心星和4294颗小卫星（单元星）通过精密编队和在轨自主组装的方式构成,一体化集成天基主动深空通信功能和射电天文望远镜功能.该系统可以为深空探测器提供一个星地高速中转站,由于其部署在地球静止轨道,几乎不受大气云层影响,可以大幅度提升深空探测通信支持距离和数传速率,且能使射电天文望远镜的分辨率和灵敏度提升1~2个数量级.     

嫦娥五号轨道器的创新与实践

嫦娥五号任务是实现中国首次月球无人交会对接与采样返回,嫦娥五号探测器系统由轨道器、着陆器、上升器和返回器四器组成。轨道器由上海航天技术研究院抓总研制,首次完成了月球轨道无人对接与样品转移任务,同时承担地月往返运输任务。轨道器采用了外承力筒、四贮箱平铺下探、双太阳翼的构型设计方案,实现了航天器的大承载、轻量化功能;采用了推进仪器舱、对接舱、支撑舱三舱组合的构型布局方案,满足了5个分离面、8个飞行阶段和多种飞行姿态的设备布局需求;分布式一体化综合电子技术的应用,优化和整合了整器的电子功能。     

美海军接收“柔性分布式阵列雷达”(FlexDAR)

2021年2月,雷声技术公司宣布,已向美海军研究办公室交付了"柔性分布式阵列雷达"(FlexDAR)试验样机,并已安装在NASA的瓦勒普斯飞行设施中进行测试。FlexDAR是相控阵雷达发展历程上的一个新的巅峰,是下一代雷达的雏形,它是在美海军"电磁机动战指挥与控制"(EMC2)项目下开发的,同时也是"综合桅杆"(InTop)项目的组成部分,目的是展示将数字技术迁移到传感器前端附近所带来的好处(数字阵列+雷达通信电子战一体化+网络化分布式)。该雷达将能改善军事通信,实现对多任务雷达的愿景。     

分布式卫星轨道构形的大气摄动分析及修正方法

在低轨道运行的分布式卫星受大气摄动的影响,其轨道构形很快遭到破坏,环绕卫星的相对运动轨迹中心不断发生漂移。本研究的目的在于建立一种降低大气摄动对分布式卫星轨道构形影响的补偿方法,以使分布式卫星的轨道构形能够更好地自然维持。研究基于考虑高度变化和太阳周日变化的大气密度模型,得出分布式卫星不同初始相位环绕卫星的长半轴摄动方程。并提出一种补偿大气摄动影响的长半轴修正方法。仿真结果显示,采用此大气摄动补偿方法能够在给定时间内大大降低大气摄动的影响,从而显著提高分布式卫星轨道构形的自然维持能力。     

分布式小卫星雷达空时频成像方法研究

分布式小卫星雷达的天线面积小,一般小于2m2.根据最小天线面积公式,此时距离多普勒将模糊.分布式小卫星雷达固有的距离多普勒模糊特性,给它带来了不同于常规合成孔径雷达(SAR)成像的新问题.常规的SAR成像实际是基于距离快时间匹配滤波、方位慢时间多普勒处理的时频成像原理.分布式小卫星成像需利用多颗小卫星的空域信息,解距离多普勒模糊后,方可获得较好的成像结果,因此其成像是一个需利用空域信息的空时频成像问题.提出一种空时频成像方法,它是采用低重复频率,使观察距离不模糊,但多普勒模糊情况下,利用分布式小卫星雷达丰富的空域资源,对各多普勒通道分别作空域滤波处理,消除多普勒模糊后,进行成像处理.另外,本文对此分布式小卫星雷达空时频成像方法进行了理论推导、性能分析和仿真检验.     

分布式小卫星合成孔径雷达多基线干涉技术

研究分布式小卫星合成孔径雷达中的多基线干涉技术问题。现有的多基线干涉技术提高三维地形成像性 能的办法主要有两种——利用多幅单视复图像提高干涉图像质量和利用迭代法提高地形高度估计精度。讨论这两种技 术在分布式小卫星合成孔径雷达中的应用。指出分布式小卫星合成孔径雷达中多基线干涉之所以提高干涉图像质量主 要在于:①干涉相位具有更高的估计精度;②干涉相位具有更大的模糊基;③干涉图具有更大的极限平均视数。给出分 布式小卫星合成孔径雷达多基线干涉迭代法提高地形高度估计精度的数据处理流程。     

一种分布式小卫星SAR系统空/频抗干扰技术

针对分布式小卫星SAR系统抗干扰时面临的超稀疏问题，提出了一种空，频域抗干扰方法。该方法利用目标和干扰源的空间独立性，通过对编队构形优化，结合频率分集，实现了抗干扰功能，且方向分辨率提高1倍以上，栅瓣数目大为减少。仿真证明，该种方法可以实现分布式小卫星SAR系统的抗干扰，对构形和系统设计有重要意义。     

面向火星临近空间的分布式中继纠删编码机制研究

火星探测极远的通信距离以及行星遮挡,使得探测车与地面站的通信需要构建火星临近空间网络传输信息。为保证数据传输的可靠性并提高传输效率,重点研究基于分布式前向纠删编码的多个火星探测车通过中继轨道器向地面站传输的场景。考虑探测节点的周期性加入和退出的特性,设计了源节点使用弱鲁棒孤波LT码,中继随机转发/异或的中继随机决策编码方案,并推导了转发概率的理论最优值。仿真验证了新方案与已有的分布式喷泉方案相比,降低了约50%的信源编码开销,并通过复杂度与译码冗余的折衷,达到了99.9%的译码成功率。     

快速控制原型仿真技术应用

快速控制原型技术在汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用.快速控制原型技术改变了传统设计方法,提高了系统开发效率,降低了系统开发费用.采用基于PC构造的快速原型系统,造价低、硬件开放性好.本文介绍了基于xPC的快速控制原型开发方法,构造了采用xPC的分布式仿真构架.最后,通过一个具体的实例,说明快速控制原型技术在产品研制过程中的应用.     

基于工作流的分布式小卫星自动测试系统设计与实现

文章针对小卫星传统电性能测试过程中自动化程度低这一情况,分析了目前测试方法中存在的资源利用率低、流程优势缺乏、测试场地拥挤等问题;利用先进设备接口,结合网络、数据库等信息化技术,将工作流技术引入到小卫星电测中,提出了一套基于柔性工作流的分布式小卫星自动测试系统;描述了系统的运行环境,分析了系统总体框架结构并给出了运行实例。实践表明,这一方法提高了测试的自动化水平,优化了测试流程,为实现小卫星产业化发展做出了有益的探索。