一种基于文件的嵌入式星载软件在轨升级方法

提出了基于文件系统的星载软件在轨维护方法.该方法采用配置数据与程序代码独立存储的方式实现星载信息流实时在轨重构;采用引导软件、启动配置文件和应用软件相结合的方式,实现软件全功能状态下的整体升级及升级异常情况下的版本回退;采用压缩程序映像和加载后打补丁的方式,减少程序更新时的数据上注量.在某星载计算机平台上对该方法进行了试验验证,结果表明,该方法可对星载信息数据流进行在轨重构,软件异常情况下可进行版本自动回退,补丁上注量少,提升了星载软件在轨维护的效率和可靠性.     

基于FPGA的立方星可重构星载处理系统研究

为了以最小代价提高立方星可重构星载计算机的可靠性,提出了一种基于FPGA的立方星可重构星载处理系统架构。首先,在对国内外微纳卫星星载计算机设计特点进行分析的基础上,分别采用基于SRAM架构和基于Flash架构的FPGA作为核心处理模块与外部表决接口模块,兼顾了系统的运算速度与可靠性。其次,针对可重构星载处理系统中所涉及的可重构策略、在线重构技术以及系统同步技术进行了详细设计。最终,基于所设计硬件系统上进行的测试以及在轨的实测数据验证了该架构的可靠性和有效性。     

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准，并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同，因此，再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集，亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此，详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状，并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析，然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想，为再定标处理提供关键共性技术参考。     

自主空间交会对接飞行演示与验证——美国“轨道快车”计划

在轨服务技术，包括在轨补给燃料、检修卫星、更换元部件和空间组装，这一空间技术无论在军用和民用方面都具有重大意义。自主交会对接是在轨服务技术中的一项非常关键的技术，本文介绍美国“轨道快车”计划中有关自主交会对接空间飞行演示和实验。其中包括飞行演示目的要求和实验内容，追踪星与目标星研制技术，自主交会对接敏感器和捕获对接方式。演示实验中许多技术和方法，值得人们参考与借鉴。     

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准,并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同,因此,再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集,亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此,详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状,并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析,然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想,为再定标处理提供关键共性技术参考。     

星座卫星在轨长期管理测控策略研究

近年来,低轨大型卫星星座蓬勃发展,使得在轨卫星数量急剧增加,卫星在轨长期管理任务面临巨大挑战。首先分析了卫星星座在轨长期管理面临的挑战,针对星座卫星在轨长期管理面临的几种常见应用场景,通过理论分析扩频体制测控应答机的抗干扰机理,结合地面概念星卫星平台模拟验证,在微波暗室通过地面概念星卫星平台对星座卫星在轨长期管理肯能出现的情况进行模拟。模拟不同星座卫星在轨运行场景以及相应的测控应对策略,验证了多星同时入境时的卫星长期管理策略的可行性,给出星座卫星在轨长期管理的有效应对策略。为卫星在轨长期管理以及后续可能遇到的星座在轨长管问题提供参考。     

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准,并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同,因此,再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集,亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此,详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状,并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析,然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想,为再定标处理提供关键共性技术参考。     

星载软件可靠性模型应用研究及实践

为定量评估软件的可靠性指标,介绍了利用软件可靠性模型评估软件可靠性的过程和方法;针对某星载嵌入式软件的失效趋势,根据模型的选择原则和方法,以及模型的预测质量的对比,最终选择了指数模型作为可靠性评估模型。对该软件在轨运行情况进行了可靠性评估,开展了基于该软件可靠性测试数据的可靠性评估,评估结果给出了该软件的可靠性水平。     

中巴资源一号卫星02星、02B星在轨运行情况

中巴资源一号卫星02星（CBERS-02）于2003年10月21日在中国太原卫星发射中心成功发射升空。目前CBERS-02星在轨运行状态良好，     

地面星模拟器设计与实现

为了满足在地面对星敏感器进行误差标定及功能测试时的实时性要求,及避免因导航星漏选现象引起的检测误差,提出了一种改进的全天球分区动态星图仿真算法。它可以实现飞行器任意时刻发射、任意姿态下的在轨星图仿真。算法中充分考虑了天球上赤经弧长随纬度增加而逐渐缩短的情况,对传统的赤经赤纬划分天球的方法进行了改进,提出了一种新的天区划分,采用新的分区检索方法搜索导航星,既避免了导航星的漏选也提高了星图更新频率。分析了星点光斑的数学模型,使得星图仿真更加真实。对星图因动态产生的扫尾现象进行了仿真,可以很好地仿真飞行器在轨高动态情况下星敏感器的实际工作情况。     

基于调试支持单元的星载控制计算机软故障恢复设计

软故障恢复设计对提高星载控制计算机系统可靠性非常重要，尤其在通信、遥感等长期空间任务中。星载控制计算机处理器模块（PM）采用了软故障恢复设计，而输入输出模块（IOP）未采用。提出了一种基于软件调试支持单元的IOP故障检测和恢复方法，该方法利用IOP的软件可定义特性，通过PM对IOP进行调试，实现其内存恢复和程序存储器刷新等，从而完成IOP的故障恢复。该设计已应用到通信、遥感等长期任务的星载控制计算机中。地面试验和分析结果表明，该恢复设计可覆盖绝大部分软故障及部分硬故障，具有较高的可靠性，可以应用于星载控制计算机的在轨故障修复。     

GPS Block ⅡR卫星的现代化

从1993年初开始，为满足对GPS卫星性能、应用领域和精度的新需求，人们一直十分关注全球定位系统(GPS)的用户接口和信号结构的改造和升级。由于上一代GPS卫星(BlockⅡ／ⅡA)工作寿命延长，使得人们有机会比以前制定的计划时间表提前数年来改进GPS的性能。本文评价了GPSⅡR卫星(SV)及其相关地面设备在现在、近期和未来可能进行的升级。目前对星上处理单元(SPU)的改进是增加用于性能分析的星上处理器数据采集缓冲器。目前对任务数据单元(MDU)的改进是扩展在轨故障诊断能力；改进时统系统(TKS)的性能和星间链路性能；提高快速程序上载能力和噪声环境在轨监控能力。近期的这些改进项目将使GPS BlockⅡR卫星现代化，从而大大增加执行任务的能力和灵活性。改进后的ⅡR(ⅡR-M)卫星可以支持L1和L2载波上的其他专用军用(M-码)信号。ⅡR-M卫星的其他能力包括升级的导航软件、L2载波上的粗码／捕获码(C／A)、增强现行C／A和P(Y)码的信号功率。ⅡR-M卫星输出的信号功率电平按照需要在C／A、P(Y)和M-码各信号单元中在轨重新分配。GPSⅡR-M卫星的导航有效载荷设计具备支持未来GPS信号升级的在轨灵活性。最后，本文将展望未来，探讨GPSⅡR卫星小组现在正在研究的对卫星和GPS基础设施可能进行的升级项目。     

基于高级在轨系统的无线电测距方法研究

提出了一种基于高级在轨系统中插入业务的无线电测距方法；通过星、地间双向单程的无线电测量，利用两次收、发信号的时间时延，不但提高了相对运动状态下测距的精度，而且修正了星、地间存在的钟差；文中详细介绍了此种测距方法的实现原理，结合目前卫星测控技术的发展趋势论述了实现的过程，并且分析了影响测距性能的各种因素；此种方法原理简单，便于实现，测距精度高,具备较好的通用性。     

一种弹载设备快速软件在线升级设计与实现

针对弹载设备在装弹条件下内部软件数量多、规模大、升级时间长且分散到多个模块、拆装困难等问题，提出了一种基于1553B总线结合SRIO高速串口的远程软件在线升级方法，描述其系统组成和工作原理，给出远程在线升级方法和实现的具体流程。该方法有效解决了全弹状态弹载复杂单机软件的高可靠性、高吞吐速率的在线升级需求和软件维护，实际应用中具有灵活性、可靠性和高数据率等优点。     

星载大型可展开桁架天线热变形分析

为保证某星载大型可展桁架天线在轨运行时能可靠工作,对其进行建模并用有限元法分析该模型;用I-deas计算天线在不同轨道位置的温度场分布;以计算得到的温度作为结构分析的载荷,计算天线反射面在各轨道位置上的均方根误差,实现天线在空间环境下的温度场和热变形分析.该方法对星载天线的结构设计和热控制起到一定的参考作用.     

FPGA软核的CAN总线接口设计及星载应用

本文基于国产FPGA和CPU综合电子系统,提出了一种星载CAN总线通信接口方案,首先介绍了星载CAN总线接口的总体设计,采用CPU实现应用层软件设计,FPGA实现CAN控制器,外加CAN驱动器的架构,接着详细描述了FPGA端的总线接口逻辑和CPU端的应用程序流程,最后借助于CANScope总线综合分析仪验证表明CAN通信系统功能完备、性能良好.目前已在某星载商业航天项目中稳定运行.     

星敏感器在轨故障诊断设计

星敏感器系统在长达两年以上连续不间断使用过程中出现故障是难免的。因此一旦发生故障,如何迅速确定故障原因和故障部位,就显得十分关键。重点研究了星敏感器在轨运行期间的可能出现的故障种类、各种故障现象以及导致故障出现的原因,探讨了针对各种故障的诊断方法。     

单极化合成孔径雷达影像在土地利用分类中的潜力分析

从我国土地利用调查应用出发,为了解决我国多云多雨地区土地利用分类及遥感动态监测问题,以面向对象影像分割、分类软件--Definiens Developer作为处理平台,对中分辨率星载合成孔径雷达（SAR）（以ENVISAT ASAR和Radarsat-1为例）、高分辨率星载SAR（以TerraSAR-X为例）进行分类处理,分析了单极化星载中、高分辨率星载SAR在土地利用分类中的能力,并对该模式星载SAR在土地利用分类中的影像特征和可解析程度进行了小结。     

星载光学遥感器可见近红外通道辐射定标研究进展

辐射定标是遥感定量化应用的基础。在阐述辐射定标概念,意义和方法的基础上,介绍了发射前定标、在轨星上定标和在轨替代定标的各种方法,并分析了这些方法在卫星不同阶段所起的作用。以在轨替代定标中的场地定标法、场景定标法和交叉定标法为重点,详细介绍了其中各种方法的基本原理,适用范围以及当前国内外研究现状。最后,对当前国际上辐射定标的发展趋势作出展望,并针对国内的辐射定标现状提出相关的建议,使用户能够得到更高精度的遥感数据。     

风云三号卫星微波湿度计成功完成在轨运行二年考核

2008年5月27日,风云三号气象卫星（FY-3A星）在太原卫星发射中心发射升空。其中,由中科院空间中心承担的国家863计划微波湿度计于6月4日正式开机工作,至2010年6月4日已成功在轨运行2年,这标志着FY-3A星微波湿度计的在轨考核成功。