LISA: Heliocentric formation design for the laser interferometer space antenna mission

The LISA (Laser Interferometer Space Antenna) mission has been selected by the European Space Agency’s Science Programme Committee as the third large-class mission of the Cosmic Vision Programme, addressing the science theme of the Gravitational Universe. With a planned launch date in 2034, LISA will be the first ever space-borne Gravitational Wave observatory, relying on laser interferometry between three spacecraft orbiting the Sun in a triangular formation. Airbus is currently leading an industrial Phase A system study on behalf of the European Space Agency. The paper will address the astrodynamics challenges associated with the LISA constellation design, driven by tight requirements on the geometric quality metrics of the near equilateral formation.     

通用卫星轨道的可视化向导式设计软件开发

通过研究太阳同步轨道、地球静止轨道、回归轨道、太阳同步回归轨道及冻结轨道的数学模型，开发了设计软件和人机交互界面，并通过与国际上最通用的卫星设计工具包stk的设计结果的比较及分析，验证了软件设计的正确性。最后从总体的角度介绍了本软件。     

地球资源技术卫星地面轨迹控制原理及调轨周期的选择

1.引言 在整个任务执行期间,要求资源卫星在一个复盖周期里的地面轨迹中心线与另一个复     

天基对地打击武器空间机动过程分析

天基对地打击武器是一种新的战略威慑力量,与地基发射的武器相比具有自己独特的优势。首先通过对天基武器作战过程的分析,得出在轨机动是实现天基快速对地打击的关键的结论;而后建立了天基平台的轨道面机动与相位机动的数学模型。在上述研究的基础上,通过数学仿真分析了轨道机动对打击时间的影响,得到了一些有用的基本结论。     

上游太阳风中高能电子向同步轨道区的传输

通常认为，同步轨道区的电子通量增加是由于磁暴或者上游太阳风高速流的扰动所引起．近来的观测表明，起源于太阳活动的行星际高能电子也是引起同步轨道电子通量增加的重要原因之一．Zhao等在研究2000年7月14日太阳剧烈活动时发现，同步轨道区相对论电子通量巨幅增加时没有观察到上游太阳风高速流的扰动，并且磁暴发生在电子通量事件之后．采用解析磁场模型和实际磁场模型(T96模型)模拟来自太阳的相对论电子在磁尾中的运动特性．计算结果表明，当行星际磁场南向时，进入到磁尾的行星际相对论电子可以从较远的磁尾区域运动到同步轨道区域．这一研究结果从理论上论证了起源于太阳活动的高能电子可以对同步轨道区相对论电子通量的增加产生重要的作用．     

月球卫星的精密定轨

发射月球卫星是探测月球的一个重要途径,而且为了找水,多采用极轨方式.由于作为中心天体的月球与地球有所不同,导致月球卫星的运动及其相应的轨道摄动解亦有明显差异.在这种背景下,本文选择采用一组适用于0≤e<1和0°≤i<180°的无奇点根数、充分利用数值法和分析法各自特点的定轨方法,给出月球卫星的精密定轨方案,并以测距的模拟资料进行了实算,计算结果与理论分析相符,有实用前景.     

空间轨道单粒子翻转率预估方法研究

系统分析了国外单粒子翻转率预估方法，提出了一种适合国内现状的单粒子翻转率预估方法，计算了五个典型轨道上的单粒子翻转率和轨道翻转系数，为评价半导体器件抗单粒子效应的能力提供了依据。     

Prediction of geosynchronous electron fluxes using an artificial neural network driven by solar wind parameters

There are hundreds of satellites operating at the geosynchronous (GEO) orbit where relativistic electrons can cause severe damage. Thus, predicting relativistic electron fluxes is significant for spacecraft safety. In this study, using GOES satellite data during 2011–2020, we propose two neural network models with two hidden layers to predict geosynchronous relativistic electron fluxes at two energy channels (>0.8 MeV and > 2 MeV). The number of input neurons of the two channels (>0.8 MeV and > 2 MeV) are determined to be 36 and 44, respectively. The > 0.8 MeV model has 22 and 9 neurons in the hidden layers, while the > 2 MeV model has 25 and 15 neurons in the hidden layers. The input parameters include the north–south component of the interplanetary magnetic field, solar wind speed, solar wind dynamic pressure and solar wind proton density. Through the analysis of different time delays, we determine that the optimal time delays of two energy channels (>0.8 MeV and > 2 MeV) are 8 days and 10 days, respectively. The training set and validation set (Jan 2011-Dec 2018) are divided by the 10-fold cross-validation method, and the remaining data (Jan 2019-Feb 2020) is used to analyze the model performance as a test set. The prediction results of both energy channels show good agreement with satellite observations indicated by low RMSE (～0.3 cm^-2sr^-1s^?1), high PE (～0.8) and CC (～0.9). These results suggest that only using solar wind parameters is capable of obtaining reasonable predictions of geosynchronous relativistic electron fluxes.     

一种改进的空间目标接近分析快速算法

Alfano-Negron(1993)提出的空间目标接近分析算法将最小相对距离及其对应时刻和进出误差椭球时刻的求解问题均转化为插值多项式求根问题.A-N算法在判断三次多项式根的存在性、筛选合理实根时存在缺陷,可能导致多余计算.由A-N算法提出的准则不能直接计算插值时间步长并可能导致丢根,对此根据多项式插值误差理论提出了一种自适应的插值时间步长选取方法.相比原始A-N算法,完善后的A-N算法计算结果更加可靠.与精确的逐秒比较结果相比,改善后的A-N算法计算速度远高于逐秒比较,具有较高精度,更适合于有实时计算要求的任务.     

LEO卫星网络的切换策略及性能分析

采用Dijkstra算法,分析了低轨(LEO)卫星网络的距离最短、时延最小、跳数最小、持续时间最长等典型路由切换策略,并比较了性能。在综合考虑切换性能和时延等指标的基础上,提出了一种持续时间最长和时延最小组合,以及完全路由重构与部分路由重构结合的混合切换策略。各切换策略性能比较的结果表明,该混合切换策略的性能较优。