宽带多媒体通信卫星多波束覆盖国土的优化研究

覆盖和染色方案的确定是研究多波束通信的前提。通过研究中国大陆区域的六边形覆盖和频率分配(染色)问题。根据建立的覆盖模型和分析,利用MATLAB提供的函数和地图信息设计了覆盖求解算法,解决了覆盖问题,并给出了染色方案。最后对进一步研究提出了展望。     

基于高轨航天器的GNSS接收机技术

全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS）应用于高轨航天器时,因轨道高于导航卫星,可见星数量急剧减少,空间信号功率微弱,信号的快速捕获和跟踪十分困难。文章对高轨地球同步轨道（GeosynchronousEarthOrbit,GEO）接收技术进行了研究。以中国实践十七号卫星为研究对象,采用官方正式发布的发射天线方向图对GEO下GNSS信号特征及可用性开展研究分析,并针对高轨道航天器GNSS信号微弱的特点,采用长时间积分处理的梳状滤波方法、差分相干累加比特同步算法和基于动力学模型补偿的扩展卡尔曼滤波自主定轨算法设计GNSS接收机,并在半物理仿真平台进行了测试验证。试验结果表明：GNSS接收机捕获灵敏度优于-173dBW,跟踪灵敏度优于-175dBW,定轨位置精度优于50m,速度精度优于0.01m/s。     

脉冲测量雷达卫星标定方法研究

对脉冲测量雷达卫星标定方法的原理和工程应用等问题进行了研究,提出了标定模型和方法,分析了雷达跟踪能力和卫星定轨保障等工程应用问题,并对标定效果进行了仿真验证。     

一种盲多波束形成GNSS天线阵抗干扰算法

天线阵抗干扰是现代卫星导航接收机抗干扰的重要手段。传统的天线阵波束形成类算法能够在抑制干扰的同时提升抗干扰后输出信噪比,但是在信号捕获阶段,由于缺少先验信息的支持,该类算法无法在信号方向形成增益。因此,提出了一种盲多波束形成的天线阵抗干扰算法,通过形成多个波束覆盖天线阵上半球面,可在无先验信息的条件下对卫星信号形成增益,从而提升信号捕获阶段信噪比,使得接收机在干扰环境中具备更强的信号捕获能力。仿真结果表明:与传统的天线阵抗干扰算法相比,提出的算法能够在有效抑制干扰的同时显著提升接收机信号捕获成功率。     

FSO中基于最大弦长定位算法的激光中心定位技术

针对自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSO)中传统激光定位算法,如质心法、圆拟合法、 Hough法等存在定位精度较差、时间较长的问题,提出了一种最大弦长算法,以提高大气湍流信道中激光中心定位效率和 FSO链路性能。算法首先对图像边缘检测后的边缘像素点进行去干扰处理,而后遍历所有边缘像素点,计算它们之间的距离,并对距离最远的每两像素点的中点累加计数,最后选出累计次数最多的中点作为中心,从而实现对激光中心的精确定位。通过与传统激光定位算法的仿真对比表明:最大弦长定位算法能有效降低激光中心的偏移量,提高定位精度,同时本算法能缩短检测过程的计算时间,提高定位效率,且在相同面积的激光中心掩膜内,本文算法包含的总像素强度更大,综合定位效果更好。     

基于局域网的分布式实时处理系统在航天测控领域中的应用研究

对TCP／IP网络技术及异步串行通信技术在航天测控领域中的应用进行了研究分析,并结合实际应用,介绍一个基于局域网的分布式实时系统软件的实现,介绍了该系统实现时钟同步、系统状态监视和多机调度、数据通信、扩充应用程序接口以及系统配置的情况。该软件的数据通信部分,可根据用户所填信息帧的信息路由码,实现用户信息在整个局域网的自动传输。实践证明,该方法正确可靠,使用方便,实时性强。     

卫星双向法与卫星测距

卫星双向时间比对是目前远距离台站时间比对精度最高的时间同步技术,时间比对精度达几百皮秒,比GPS共视技术的时间比对精度几乎高一个数量级。中科院国家授时中心根据多台站卫星时间比对经验,提出利用卫星双向比对技术进行卫星测距(称转发器定轨)。实验证明:利用卫星双向技术(卫星需要转发器)进行卫星测距,可得到高精度卫星轨道(内符精度为几厘米)和卫星预报轨道。     

卫星跟踪设备伺服系统的动态范围

从理论上给出卫星跟踪设备的角跟踪范围,为具体设备研制中确定伺服系统的角跟踪动态范围提供最根本的技术依据。方法是先分析卫星相对于地心和地表设备的角运动,给出角速度及角加速度范围;然后针对A-E和X-Y两种伺服方式进行角运动的分解,并结合卫星运动的典型轨道,分别给出A-E式和X-Y式伺服系统跟踪卫星时所需的最小保精度动态范围,本文的分析表明：A-E式伺服存在过顶盲区,该盲区是实际应用中不可避免的客观存在,X-Y式伺服存在地平盲区,但该盲区不影响实际应用。     

原子钟性能对卫星导航系统定位精度的影响分析

星载原子钟是卫星导航系统的关键设备,原子钟主要通过影响卫星钟差对定位精度产生影响,分析了GNSS星载原子钟性能对定位精度的影响.通过原理分析,建立了原子钟稳定度与卫星导航系统定位精度的关系.在不考虑控制段对星钟校准误差的前提下,将原子钟噪声与星上工作环境因素作为主要因素,分析了GPS-IIF铷钟和铯钟对钟差/定位误差的影响,并给出了分析结果.最后,利用iGMAS提供的钟差产品数据,对比了北斗和GPS部分原子钟的稳定度及其对定位精度的影响,为后续星载原子钟的发展与选择提供了一定参考.     

基于发动机干扰力矩分析并联贮箱推进剂剩余量

针对传统方法不支持多并联贮箱的推进剂剩余量计算、新研方法重量和成本较高的问题,依据“发动机干扰力矩-卫星质心-推进剂剩余量”三者间的关系,提出了基于发动机干扰力矩计算并联贮箱推进剂剩余量的方法。首先给出了计算模型,确定了发动机干扰力矩与每台并联贮箱推进剂剩余量之间的关系,并给出了数值计算流程。其次开展了若干工况计算,结果表明当并联贮箱排放流量不相等时,卫星质心会偏移,导致发动机干扰力矩增加。最后开展了误差分析,考虑输入参数的工程实际偏差,得出计算方法综合均方根误差约在1%量级。