虹湾地区高分辨率成像轨控方案

为了获取分辨率更高的全月面图像数据,并对嫦娥三号任务预选着落区之一的虹湾地区进行高分辨率成像,“嫦娥二号”卫星提高了CCD立体相机的分辨率,并通过降轨机动进一步降低轨道高度,在远月点高度100km和近月点高度15 km的椭圆轨道(简称试验轨道)的近月点附近对虹湾地区进行高分辨率成像.由于卫星能源的限制,卫星在该轨道上不能长时间停留.为了保证成像质量,要求太阳高度角必须高于15°.另外,必须有足够的测控弧段来满足测定轨道精度要求.这些约束条件都对该轨道的控制实施方案设计提出了很高的要求.文章结合嫦娥一号任务的工程实践经验,基于中国自身的测控资源和测控条件,对试验轨道进行了特性分析,根据成像约束条件和测定轨要求,给出了试验轨道的控制计算方案,提出了固定开机时刻和燃料最优两种计算方法解算控制参数.计算结果和误差分析结果表明卫星在试验轨道内满足安全和成像要求,确认了该方案的正确性和可行性.     

国外极轨气象卫星发展综述

气象卫星是重要的国家基础性、战略性空间系统,特别是近年环境问题日益严峻,自然灾害频发,以及现代战争对云层情况、海浪、大气温度、压力、风速等参数的准确性提出了更高的要求,以美国为代表的发达国家加紧研制新一代气象卫星。欧洲、俄罗斯等国家和地区也十分重视气象卫星的研制。气象卫星一般运行于极轨道或地球同步轨道。其中,极轨气象卫星的轨道高度一般在650~1500km,可以实现全球观测,所以在中期数值天气预报、气候诊断和预测、自然灾害和环境监测等方面可以提供有效的观测     

西班牙发展光学成像卫星

正在研制的"西班牙地球观测卫星"(SEOSat,又称Ingenio)是西班牙高分辨率光学成像卫星,也是西班牙2007-2011年航天战略计划的标志性任务。该项任务旨在向西班牙民间、机构和政府用户提供高分辨率多光谱陆地光学图像,也可面向全球环境与安全监测(GMES)系统和全球综合地球观测系统(GEOSS)内的其他欧洲用户提供图像。总的任务目标是提供测绘、陆地使用、城市管理、水管理、环境监测、风险管理和安全应用方面的信息。这就要求该卫星实现分辨率为2.5m的全色成像和分辨率为10m的多光谱成像。2007年7月,欧洲航天局(ESA)和西班牙工业科技发展中心(CDTI)签署了采购协议,SEOSat项目的研制由ESA监管,CDTI提供任务资金并负责该项目的计划管理。该卫星的基本任务是:①按照西班牙规定的用户需要供应数据服务,包括西班牙本土和重要利益地区(欧洲、南美洲和北非地区)的图像;②提供GMES计划的补充服务,尤其是哨兵-2任务的目标。     

2010年的欧洲航天活动

欧洲在2010年开展了较多的航天活动,其中有不少技术先进的新型航天器,例如,冷卫星-2（CryoSa-2）、“陆地合成孔径雷达-X附加数字高程测量”（TanDEM—X）雷达成像卫星、宁静号节点舱-3（Tranquility Node3）、隙望塔号（Cupola）观测舱和“欧洲机械臂”（ERA）等重要航天器都顺利上天,只有新发射的欧洲通信卫星公司的W3B通信卫星因故障而失效,令人遗憾。     

共轴共聚焦干涉式表面等离子体显微成像技术

表面等离子体(SPs)显微成像技术能够在纳米尺度上对材料折射率的局部变化以及材料的表面形貌进行检测,这一特性使其在生物医疗及半导体材料等领域有很多的应用。提出一种新型共轴共聚焦干涉式表面等离子体显微成像技术,该技术可以定量地对折射率变化进行检测,而且具有实现简单、成本低、对环境条件要求低、信噪比高等优点。采用压电陶瓷微纳米移动平台在显微物镜的焦面附近对样品进行扫描,SPs信号与参考光的相对相位会改变从而产生一个周期性的振荡信号即V(z)曲线。同时该技术能够通过控制样品的离焦距离来实现图像对比度的可控,而且这一举措不会显著地降低图像的分辨率及对比度。也分别从理论仿真和实验结果上证明了该技术的可行性。     

航空发动机中气液两相流的可视化检测

针对电阻抗断层成像(EIT)技术中FCM聚类算法的灵敏度系数信息缺失以及测量电压的利用率低两方面问题,提出一种新的成像算法。在该算法中引入灵敏度系数矩阵信息修正各个剖分单元的电压。同时提出了将测量电压数据按照其权系数进行处理的方法,该方法可应用于所有EIT经典反演算法之中。理论和数值仿真结果均表明,与已有的FCM聚类算法相比,优化后算法对两相流型的定位准确度更高,得到的重建图像的空间分辨率与之前相比相对误差降低了5%~15%,相关系数提高了5%~20%。     

海南VHF雷达观测到的低纬F区电离层场向不规则体事件分析

中国海南VHF雷达具有快速扫描观测及对电离层不规则体进行二维成像的能力.采用时间序列上的连续观测,可以获得场向不规则体发展变化的一系列二维空间图像.本文对海南VHF雷达2011年10月27日夜间观测到的电离层不规则体事件进行分析,主要结果表明,本次观测到的不规则体可分为三个阶段.在初步形成阶段,不规则体开始出现时非常微弱,发展变化很慢,主要表现为向上可扩展,持续时间约14min.在扩大增强阶段,不规则体快速向上并向两侧扩展,持续时间约14min;不规则体强度前期迅速增大,后期略有减弱,空间尺度达200km以上.在东漂离开阶段,不规则体强度进一步减弱,扩展面积达到最大,主要表现为东向漂移,持续时间近30min.这次观测首次给出了海南地区上空电离层不规则体的形成和发展过程.结合其他台站的观测进行对比分析发现,海南观测到的雷达羽与其他地区的雷达羽具有明显不同,海南地区的雷达羽特性及其对应的物理过程有待进一步观测研究.      

目标飞行器红外地球敏感器寿命分析与试验验证

针对红外地球敏感器受其寿命影响未能进行寿命验证,通过进行可靠性分析,确定了薄弱环节,设计了寿命试验,开展了地面试验验证.寿命试验采取实时寿命试验和进程加速寿命试验相结合的方法,模拟在轨工作环境,考核产品的实际工作寿命,对极端工况下（寿命末期产品密封功能失效）试验件的运转性能及失效模式进行摸底.分析了寿命试验关键参数和极端工况下试验件轴系运转测试数据,数据表明试验件工作正常,已运行在稳定工作期.由可靠性分析和寿命试验数据可以得出：目标飞行器红外地球敏感器实际寿命相对3年寿命要求有较大的裕量,寿命试验的开展可以进一步验证产品实际寿命.     

国外雷达成像侦察卫星发展研究

目前,国外侦察卫星系统已经发展了几代,形成了成像侦察、电子侦察、海洋监视等卫星系统。在成像侦察卫星中,由于雷达成像侦察卫星可全天时、全天候工作,同时具有一定的穿透能力,能识别伪装,发现地下军事设施,所以受到航天大国的高度重视。其幅宽也较大,时间分辨率较高,这对全面观测战区、侦察全球性军事动态有重要的意义。此外,在运动目标识别等热点应用领域,雷达成像侦察卫星比光学成像侦察卫星具有更大的潜力。     

基于MATLAB的点状目标检测

对低信噪比图像的预处理,是运动弱小目标检测问题中非常重要的一个环节。本文根据大量数据分析了天空背景红外图像的统计特征,利用得到的分析结果对红外图像进行归一化处理,并根据实际红外光学系统的成像特性,用椭圆抛物面来拟合红外图像中实际的点目标。处理结果表明,该方法可以大大提高信噪比,使后来的检测环节中,用相对简单的方法就可以检测出真正的点目标。