海上航天测控系统领域本体的构建研究

随着我国航天事业的高速发展,对海上测控系统提出了越来越高的要求。测量船执行任务时涉及飞行器、船载设备、测量船工况等任务要素。本文根据任务要素的主要层次关系及它们之间的约束关系,构建了海上航天测控系统领域本体TTC_Onto,其实现和应用可以有效地提高任务分析的灵活性和准确性。并给出了TTC_Onto的构建过程及其评价机制。     

一种适用于地球空间传感器网络的TCP Vegas模型

针对地球空间传感器网络中由正反向链路带宽不对称引起的正向链路吞吐量下降问题,提出一种基于时延且能够维持反向链路确认频率的拥塞控制模型。该模型基于反向链路中确认分组的排队时延,在反向链路发生拥塞时,降低确认分组的发送频率,以缓解反向链路的拥塞程度;而在反向链路没有发生拥塞时,加快确认分组的发送频率,以提高正向链路中数据分组的吞吐量。同时,该模型将确认分组的延迟发送时间追加到最小往返时延中,提高了最小往返时延的准确程度,从而提升模型的正向链路拥塞控制效果。仿真试验结果表明,该模型可以有效地解决由于反向链路拥塞所造成的正向链路吞吐量低的问题。     

基于月光偏振罗盘的载体自主定位方法

为了克服现有偏振定位技术无法全天时工作的缺陷,充分发挥偏振定位技术的自主性,提出一种夜间环境下基于月光偏振罗盘的载体自主定位方法。设计了仿生月光偏振罗盘传感器,改进了一种基于偏振度阈值检测的月亮高度角计算方法,通过实时更新月亮赤经、赤纬和格林时角,利用不同时刻的月亮高度角解算出载体经纬度信息。最后进行静态实验,验证了算法的可行性。实验结果表明,该方法可以稳定获取载体经纬度信息,且定位误差为42.34km。该方法增强了偏振定位技术的全天时性能,在夜间环境下的自主定位领域有着重要应用价值。     

基于多层感知机的远距离水下声源定位技术研究

针对传统匹配场处理方法存在水下声源远距离定位失准以及定位时间过长的问题,提出了一种基于多层感知机的水下声源被动定位方案。利用团队自研的“浮星”浮标实测的剖面数据模拟真实海洋环境,并在水中布设垂直水听器阵,仿真大量不同位置的声源在水听器处产生的接收数据。将多通道波形数据直接作为输入对多层感知机网络进行训练,从而获取高精度的定位神经网络。仿真结果表明,与匹配场处理算法相比,设计的感知机网络可以在大范围信噪比环境中实现有效的水下声源定位,其中在30dB信噪比下定位距离和深度的平均相对误差达到了1.94%和6.84%。另外,相对于失配声速剖面,使用平均声速剖面模拟的接收数据可提高网络的定位性能。     

Estimation of ballistic coefficients of space debris using the ratios between different objects

This paper proposes a new method to estimate the ballistic coefficient (BC) of low earth orbit space debris.The data sources are the historical two-line elements (TLEs).Since the secular variation of semi-major axes is mainly caused by the drag perturbation for space objects with perigee altitude below 600 km,the ballistic coefficients are estimated based on variation of the mean semi-major axes derived from the TLEs.However,the approximate parameters used in the calcu lation have error,especially when the upper atmosphere densities are difficult to obtain and always estimated by empirical model.The proportional errors of the approximate parameters are cancelled out in the form of ratios,greatly mitigating the effects of model error.This method has been also been validated for space objects with perigee altitude higher than 600 km.The relative errors of esti mated BC values from the new method are significantly smaller than those from the direct estimation methods used in numerical experiments.The estimated BC values are used for the prediction of the semi-major axes,and good performance is obtained.This process is also a feasible method for prediction over a long period of time without an orbital propagator model.     

空间材料加工所需微重力水平估算

本文从微重力定义出发,论述了微重力物理效应在流体中发生的原因,并由此把微重力物理效应分成一级和二级效应两类。建立了各类空间村料加工和微重力物理效应的联系,并分别给出发生各类微重力物理效应所需的微重力水平估算。     

关于汽车前轮定位参数的分析

本文由前轮定位参数的作用出发，详细分析了影响其作用的诸多因素，为合理选择汽车的前轮定位参数提供依据。     

The management of stray radiation issues in space optical systems

The performance of infrared and submillimeter systems can be severely degraded by stray light. Stray light includes off-axis radiation, system diffraction and scattering effects, and thermal self-emission. The purpose of this paper is to identify several keys to preventing system degradation due to stray radiation. The first key is to apply stray light design rules and analysis techniques early in the program before the design is finalized. A systems level analysis using stray light analysis software is often necessary in order to identify more subtle problems and to assess the magnitude of their effect on system performance. Another key is to address contamination control and the choice of surface coatings early in the program. The management of stray radiation issues is extremely cost-effective, if begun early in the program, and can reduce later schedule hardships.     

积分球在实验室内用于空间遥感器的辐射定标

文中介绍了国外可见光实时传输型航天遥感器在发射前使用积分球对其进行大气条件下辐射定标的技术,得出的定标系数A用于图像的辐射校正。阐述了积分球的设计原理与方法。计算了内壁涂料光谱反射率、光源功率、光源分布色温以及安放位置对积分球出射窗口输出辐亮度的影响。设计球体达到的基本指标为:球体直径Φ=1600mm,开口直径φ=300mm,最低级识分辐亮度(0.45～0.52μm)时L=1.03W/m~2.str,最高级L=12.79W/m~2.str,朗伯特性(中心点)±30°内优于1％,开口面均匀性η=0.9％,辐亮度不确定度δ=6％。用该球对CCD相机定标,结果与用“6S”软件计算的相一致。     

GPS定位与测速算法研究

给出了GPS定位与测速的数学模型,然后在Gauss-Newton算法的基础上讨论了正常情况下的GPS定位与测速的迭代算法,最后给出了只有3颗可见卫星或几何精度因子太大时的处理方法,从而得出了一个完整的GPS定位与测速的迭代算法.该算法首先迭代地求定位解,并在迭代中不断更新卫星信号传播时间,然后用最后一步迭代中计算出的正规矩阵和卫星信号传播时间求解速度.