遥感卫星地面站业务运行管理系统模型和流程设计方法

业务运行管理系统是遥感卫星地面系统业务运行的组织和管理中心,但是不同的遥感卫星地面系统因其业务和功能设置不同,其业务运行管理系统在设计上也千差万别。本文分析了业务运行管理系统的特点、国内各个遥感卫星地面应用系统业务运行与管理的共性与特性,设计了一种具有树状层次结构的适合多种遥感卫星地面系统业务运行管理的通用业务模型,并且引入了面向对象技术进行业务运行管理系统的流程设计。该业务模型和系统流程设计方法兼具通用性和可扩展性,既能够适应不同的遥感卫星地面应用系统的业务运行管理系统的设计与实现,又能够通过灵活配置与扩展,在设计和实现中适应业务不同的需求和业务种类的变化。     

实践十号返回卫星时间同步系统设计与验证

根据返回式卫星的特点,卫星在轨飞行包括两个阶段的时间同步工作模式:1)“返回舱和仪器舱在轨段组合体”时间模式;2)两舱分离后,“仪器舱留轨段”时间模式;因此,如何设计返回式卫星的时间系统,并进行优化使其在不同阶段完成不同任务,是返回式卫星时间系统设计的关键点;返回式卫星时间包括时间产生、时间维护、时间发布及时间传输;返回式卫星时间系统设计就是为了满足时间用户对时间同步精度的需求,通过特定方法和必要手段对星上时间产生、维护和发布机制进行相应的系统设计;针对实践十号返回式科学实验卫星时间同步需求、时间管理模型、时间系统架构以及时间系统的设计进行了说明,并对卫星在整星电测以及在轨运行的验证情况进行说明。     

热红外静止卫星地震监测系统综合技术研究

基于Windows NT服务和Socket套接字程序整合设计了卫星数据处理后台管理服务系统,从底层开始自主开发了卫星数据准实时自动处理系统。通过该系统避免了大量的人工操作,获得了大量的、连续的、覆盖全国的热红外无云遥感影像库,能对任意选定的监测区进行热红外亮温动态跟踪和异常警示。通过对地震热红外卫星监测业务运行系统的研究和开发,为地震热红外研究提供了实用的技术手段和技术基础,为卫星热红外等多源遥感卫星及地面应用系统,天地一体化观测数据处理技术提供了经验。     

伽利略计划在中国

伽利略 ( GALILEO)系统是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统 ,提供高精度、高可靠性的定位服务 ,同时它实现完全非军方控制、管理。伽利略系统由空间段、地面段、用户三部分组成 .空间段是由分布在三个轨道上的 30颗中等高度轨道卫星 ( MEO)构成 ,每个轨道面上有 1 0颗卫星 ,9颗正常工作 ,1颗运行备用 ;轨道面倾角 5 6°。地面段包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施、地面管理机构。用户端主要就是用户接收机及其等同产品 ,伽利略系统考虑将与 GPS、GLONASS的导航信号一起组成复…     

遥感图像星上智能处理地面仿真模拟系统设计与实现

传统卫星遥感应用模式复杂繁长,无法满足用户越来越关注的实时化遥感服务需求,为卫星配备智能化大脑,一方面可以降低数据传输带宽,另一方面可以提高数据获取的时效性,因此,星上智能处理已经成为遥感卫星发展的必然选择。但星上处理在轨调试困难,现有遥感卫星星上处理平台的地面测试系统都是卫星实验室测试时,针对不同的卫星载荷临时组建,缺乏通用性且并未形成集成化的装置,导致现有遥感图像星上智能处理的地面测试效率偏低。尤其是面对目前星上处理智能化的新需求,缺乏一套高性能、低功耗、全流程的星上处理地面仿真系统。针对遥感数据处理自动化与智能化发展的新特点,提出了一套基于FPGA与GPU相结合的遥感图像星上处理地面仿真模拟系统。该系统能够在地面模拟实现多种载荷的0到1级数据预处理,在预处理的基础上实现智能遥感影像的加速识别,其关键难点在于遥感图像智能处理算法的高计算复杂度和嵌入式计算机有限计算力之间的平衡;遥感图像处理领域的AI专用算法固化和硬件加速之间的平衡;不同卫星平台测试需求和系统架构通用性之间的平衡。本文阐述了仿真平台设计的方法,构建了基本原型并对其进行了验证。测试结果表明：该系统可以较好地完成星上智能处理典型算法地面全流程测试,所有硬件可以直接上星组装,完备度高,对优化和指导卫星地面仿真系统运行管理体系具有一定的参考价值。     

386EX CPU抗辐射能力研究

文章以《实践五号》和《海洋一号》卫星上天成功运行为背景，揭示科技人员地面试验的情况。一方面交流386EX CPU单粒子效应和总剂量试验方法。另一方面通过对试验数据的计算分析，得出386EX计算机抗辐射能力研究结果，为卫星设计人员提供参考。文章提供的抗辐射数据，为386EX成为小卫星公用平台计算机奠定了基础。     

船舶冷却剂泵健康状态管理系统设计

随着船舶工业的发展,船舶设备的健康管理越来越受到重视;冷却剂泵作为船舶冷却系统的重要组成部分,其健康状况直接影响到船舶的正常运行和安全;本文主要研究了船舶冷却剂泵健康状态管理系统的设计;本系统主要包括数据采集及状态参数特征提取、设备状态识别、设备健康管理、数据管理、配置管理五个部分;通过对该系统的设计与实现,可以有效地监控和管理船舶冷却剂泵的健康状态,提高船舶的运行效率和安全性;同时,该系统也为其他船舶设备的健康管理提供了一种可行的解决方案。     

基于Labview的卫星电源地面监控系统研究

采用Labview平台、基于SQL Server设计并开发了一套能在卫星电源分系统的设计和开发阶段对其充电进行均衡控制并对相关性能进行测试的地面监控系统;介绍了卫星电源地面测控系统的组成和软件总体框架,详细阐述了软件主要功能,包括实时监测程序、在轨状态仿真控制程序、数据的保存、回放和维护程序等关键技术的实现方法;测试结果表明,该监控系统监测数据准确,采样精度优于0.1%,运行高效可靠。     

某型无人机飞控系统设计与实现

某型无人机数字式飞控系统是以高性能PC104计算机为核心的,其控制方式有时间程序控制、遥控指令控制和按预先装订的航路实现三维自主飞行控制3种方式,以3维自主飞行方式为主;为了确保无人机在不受遥控的状态下安全坠毁,设计了无人机飞行安全控制系统;通过计算GPS数据来判断无人机是否超出安全区域,进而控制舵机离合器电源以实现安全控制功能;设计了用于验证该系统的仿真系统,通过仿真结果,验证系统的可行、正确.     

基于Multi-agent的卫星计划调度系统智能机制

卫星自主运控技术是各个航天发达国家的研究热点，Agent技术是提高卫星天基自主运行能力和地基智能化运控的关键技术。在分析传统的卫星计划调度系统的基础上，研究了基于Multi-agent的卫星计划调度系统智能实现机制所涉及到的一些关键问题，并据此设计了一个原型系统。     

一种卫星温度自主管理的优化设计

温度自主管理是卫星主动式热控的主要表现形式,温度自主管理系统将接收到的被控设备的温度数据和固化在软件中的温度阈值进行比较后,发出相应的指令控制加热器的通或断,从而确保星上设备或部件的温度始终保持在一个合理的范围内,不会因为温度过高或过低影响卫星的可靠性和安全性,在一些卫星中,部分被控设备的接口发生了变化,传统的自主管理系统在新接口的温度控制上存在一定缺陷,导致地面测试中出现了热控回路报警,采用增加同一加热器回路通断指令的自主重试次数的方法对温度自主管理软件进行了优化,经过实验验证,优化后的温度自主管理系统能够很好地适应新的接口,该系统已经在多个卫星中成功应用,可为后续卫星提供参考。     

卫星自主与协同任务调度规划综述

如何利用有限的星上资源执行复杂繁重的空间任务长期以来备受关注,随着卫星载荷能力不断提升,响应时间要求不断缩短,卫星自主与协同任务调度规划研究的重要性逐渐增大.本文从单星任务调度规划为起点,对单星地面离线任务调度规划、单星星上在线任务调度规划、单星星地一体化自主任务调度规划研究现状进行梳理与分析,然后延展至多星领域,综述了多星地面离线协同任务调度规划、多星星上在线协同任务调度规划、多星星地一体协同任务调度规划研究现状.最后,对卫星自主与协同任务调度规划研究进行了总结与展望.     

智能分布式卫星组网管理方法

现有的地面网络管理技术很难适用于卫星组网的管理.在分析卫星组网特点及其管理需求的基础上,提出了一重强调智能协作的分布式网络管理方法--自主网络管理.根据不同的管理分站,整个网络被划分为不同的管理子网,管理分站不仅负责子网内的管理,同时还可以通过管理分站间的协作,完成对整个卫星组网的管理.卫星组网自主管理功能包括故障管理、性能管理和拓扑管理.最后给出了卫星组网自主管理的一般流程和管理分站间的协作模型,该协作模型可以根据网管任务动态建立,具有一定的灵活性和可扩展性.     

卫星网络基于ATM鲁棒路由算法中的链路诊断

针对使用星际链路ISL（intersatellite links）的LEO卫星系统，提出一种基于ATM的鲁棒路由算法。只要源卫星与目的卫星之间存在一条通路，二者便可以实现通信。本文关注的是路由算法中的链路诊断部分。源卫星首先利用收集的不可达信息构建离散时间动态虚拓扑图（DT-DVTG）（discrete-time dynamic virtual topology graph），然后通过概率的方法诊断出最可能出现故障的链路，再经过快速的测试可精确定位故障链路。由于链路诊断过程支持动态路由，使鲁棒路由算法在保持原有动态路由算法各项性能指标的基础上进一步提高了鲁棒性。     

机器人卫星地面实验平台全局视觉系统

机器人卫星地面实验平台是研制机器人卫星的重要手段。本文针对所开发的机器人卫星地面实验平台，设计了全局视觉，完成机器人卫星姿态分析、目标和障碍物的识别与定位。     

地形对雷达高度计卫星自主导航精度影响分析

以中低轨道卫星为应用背景,对基于星载雷达高度计的卫星自主导航系统展开研究,着重分析了雷达高度计卫星自主导航中的关键因素,即地形起伏对导航精度的影响。根据实际地形的统计特性,并结合导航精度仿真分析的需要,建立了模拟地形的数学模型;对不同地形条件下雷达高度计卫星自主导航系统的导航精度进行了仿真研究,分析了不同的地形条件对雷达高度计卫星自主导航精度的影响。研究的结论对雷达高度计自主导航技术的实际应用将具有重要的参考价值。     

解决航天员不能随时打电话问题的构想

本文首先概要说明了手机的通信原理,提出了航天员不能随时和地面保持通信的原因。其后提出并分析了航天员随时与地面保持通信联系的设想。设想在地球同步卫星上建立太空基站,使“太空基站”之间、“太空基站”和近地轨道卫星之间、“太空基站”和地面接收站之间的通信畅通．并指出航天通信和地面通信网络实现有效连通的关键技术。     

Overcoming underload and overload: The effect of stage and level of autonomy in routine-failure trade-off in human-autonomy teams

We examined how human mental workload and the corresponding eye movement behaviors are affected by the stages and levels of autonomy in routine and autonomy failure conditions in human-autonomy teams (HAT). Thirty participants performed monitoring and diagnosing tasks with the autonomous agent in a three-factor experiment. The factors included information processing stage, level of autonomy, and agent operation condition. The results indicated that the later the agent-supported information processing stage or the higher the autonomy level, the higher the participants’ mental workload following autonomous agent failure. Compared to the continuous manual operation condition, the HAT performance did not decline following autonomous agent failure at the cost of increased mental workload. The eye movement results indicated a top-down compensatory control mechanism of attention, indicating the risk of team performance decline following autonomous agent failure. These findings can be applied in designing autonomous agents and setting human mental workload levels in a HAT.     

空间科学实验仪器通用地面检测仪设计

针对目前空间科学实验仪器地面检测设备通用性差的问题,设计一种通用的地面检测仪.该系统具有硬件接口丰富、软件模块化、可重复配置的特点,可用于模拟星上主控平台,实现空间科学实验仪器在发射前的地面检测.结合工程实例对系统性能进行验证,结果表明,该系统能满足多数情况下的地面检测需求.     

Autonomy and Common Ground in Human-Robot Interaction: A Field Study

The use of robots, especially autonomous mobile robots, to support work is expected to increase over the next few decades. However, little empirical research examines how users form mental models of robots, how they collaborate with them, and what factors contribute to the success or failure of human-robot collaboration. A two-year observational study of a collaborative human-robot system suggests that the factors disrupting the creation of common ground for interactive communication change at different levels of robot autonomy. Our observations of users collaborating with the remote robot showed differences in how the users reached common ground with the robot in terms of an accurate, shared understanding of the robot's context, planning, and actions - a process called grounding. We focus on how the types and levels of robot autonomy affect grounding. We also examine the challenges a highly autonomous system presents to people's ability to maintain a shared mental model of the robot