空间质子探测仪器定标的10 MeV质子束源需求分析

分析了国内空间质子探测现状及其向着宽量程、高精度的发展趋势,并对比分析了国内外空间粒子探测仪器地面质子束源。依据空间质子能谱范围,从技术指标和业务运行角度,给出了空间质子探测仪器定标束流的加速器类型、离子源类型及束流输运和总体布局等方面需求。     

基于Hermite展开的太阳闪烁时间序列产生器

研究太阳闪烁产生器设计优化问题,由于受太阳活动的影响,深空通信十分复杂.在无线通信中常受到太阳闪烁的影响,产生误码,造成通信效率降低.为了测试深空通信设备性能,一定要了解太阳闪烁时间序列的性能特点.针对实际观测得到的太阳闪烁时间序列极少的问题,在分析太阳闪烁特性的基础上,提出了一种用Hermite展开的太阳闪烁时间序列产生方法,并与基于FIR滤波器的闪烁时间序列产生方法进行了比较.仿真结果表明,提出的基于Hermite展开的太阳闪烁时间序列产生的性能,优于基于FIR滤波器的闪烁时间序列产生方法,并且无需预先知道时间序列的概率分布特性,更具有实用性,为太阳闪烁产生器设计提供了依据.     

虚拟天文台技术在HXMT卫星任务中应用的设想

随着国际上天文项目的发展与推进,天文数据呈爆炸式增长。如何从浩瀚如海的大数据集中快速检索所需信息,已成为各国科研人员共同面对的问题。虚拟天文台（Virtual Observatory,VO）为满足对大规模天文数据进行处理分析、检索访问和共享发布等需求,提供了一系列 VO 标准协议和集成化服务。开发符合 VO 标准协议的天文数据发布与检索系统、集成数据访问发布和可视化分析服务,符合当前的发展趋势。本文在回顾 VO发展历程的基础上,对 VO 体系结构、VO 标准协议等若干关键技术进行概括阐述。同时,基于 VO的技术框架,提出硬 X 射线调制望远镜（Hard X-ray ModulationTelescope,HXMT）卫星数据发布与检索系统的初步设想,设计符合卫星任务需求的体系结构,并选取相关的 VO 标准协议加以实现。     

太极计划星间激光通信参数设计及实验验证

在太极计划中,三颗卫星将构成边长为300万km的三角形星座。为完成卫星间的信息交互,需要在星间干涉链路中加入激光通信。笔者从太极计划星间通信的需求出发,基于目前的相位计系统,提出了太极计划星间激光通信方案及系统参数的设计。为验证所设计参数的合理性以及通信系统的性能,基于自研板卡,搭建了电子学模拟系统及光学验证系统。在发送端将通信码与伪随机码以直接序列扩频的方式调制至激光相位,通过激光链路将信息发送至接收端,并采用锁相环及延迟环对其进行解析,完成通信功能。测试结果表明,所设计的通信系统参数较为合理,能够与相位计系统有效融合,在通信速率为19.5 kb/s的条件下,通信系统的误码率优于10^-6,可为太极计划的相关参数设计提供参考。     

335 GHz非平衡式肖特基二极管三倍频器

基于混合集成的方式,采用对称锥形渐变线匹配结构设计了335 GHz非平衡式三倍频器。在保证单模传输的条件下,该匹配结构不仅能够固定二极管位置,而且可以增大匹配效果,解决了高频段倍频器3 dB带宽较窄的问题。实测结果表明,该倍频器在330~356 GHz频率范围内输出功率均大于5 mW。驱动功率为220 mW时,有最高输出功率11.2 mW,由它作为核心器件组成的固态太赫兹本振源,能够驱动超外差接收机中670 GHz二次谐波混频器。     

基于似圆阴影的光学遥感图像油罐检测

针对光学遥感图像中受阴影干扰的油罐目标识别率低的问题,该文提出一种将改进的视觉显著模型与似圆阴影区域特征检测相结合的由粗到精的油罐目标检测方法。首先建立改进的视觉显著模型,将油罐从复杂背景中粗分离。然后对分离结果中由油罐产生的似圆阴影区域进行精检测,得到疑似油罐目标。再去除阴影,获得油罐目标的初步检测结果。最后基于图搜索策略及先验知识,确定油罐目标并定位油库区域。实验结果表明,该方法对检测光学遥感图像中存在似圆阴影的油罐目标具有较高的鲁棒性和准确率。同时,在不同环境的光学遥感图像中使用该方法可快速准确地定位油库区域。     

面向星载海洋盐度探测应用的L波段综合孔径辐射计原理样机研制与试验研究

主被动联合微波成像仪(MICAP)是面向全球星载海洋盐度探测应用提出的一种新技术方案,由L, C, K频段辐射计及L波段散射计组成。其中L波段1维综合孔径辐射计是MICAP的核心,用以实现海洋盐度高精度观测。为了验证MICAP概念和性能,研制了一台地面原理样机并进行了试验研究。该文介绍了MICAP样机的L波段综合孔径辐射计子系统的研究与试验结果。首次推导了一种使用三阶量化均值对数字相关到模拟相关转换中的AD偏置误差进行校正的计算方法。该文的研究成果将为海洋盐度卫星MICAP及全球水循环卫星WCOM提供技术参考。     

星载存储器吞吐率瓶颈与高速并行缓存机制

为解决目前星载存储器无法有效支持多路高速数据并行存储的问题,针对载荷数据高速输入需求,对基于NAND Flash的固态存储器的吞吐率瓶颈进行分析,根据固态存储器的固有写操作特性对有效吞吐率的影响,提出了四级流水线操作和总线并行扩展方案;针对多通道数据并行存储、流水线加载连续性等需求,对使用现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)内部双端口随机存取存储器RAM(Random access memory)、外置静态随机存取存储器SRAM(Static Random Acess Memory)等已有缓存方案的不足进行分析,完成了基于同步动态随机存储器SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)的方案可行性分析与新型存储单元架构设计,最终提出了基于SDRAM的高速多通道缓存与存储协同调度方案.模型仿真与原型功能验证结果表明,方案在极限工况下可将4路高速文件数据连续并行接收缓存至SDRAM中,并可根据各分区缓存状态将文件数据按优先级自主动态写入Flash中,期间缓存无溢出,并最终进入常规动态平衡调度状态,实现了对多路高速载荷数据的并行接收缓存和自主调度存储,且存储器的数据吞吐率可达1.2Gbps,能够满足未来星载存储器对多路高速载荷数据存储的需求.     

基于关联知识的航天器有效载荷遥测数据仿真方法

针对传统遥测数据仿真方法不能反映不同遥测参数之间,遥测参数与注入指令、自主控制策略、健康管理策略之间关联特性的问题,提出一种基于关联知识的航天器有效载荷遥测数据仿真方法。基于遥测数据阈值、周期、线性、区间、函数等多维度关联特征,对航天器有效载荷遥测数据进行建模。以天问一号载荷控制器和中分辨率相机为例,将该方法应用于有效载荷半实物仿真系统。工程实践结果表明,半实物仿真系统输出的遥测数据,能够在一定程度上反映有效载荷工作过程,可以满足载荷分系统集成测试的任务需求。     

钢丝绳缺陷的微磁无损检测技术研究

为了探讨微磁检测技术在钢丝绳无损探伤领域的应用,采用有限元法,分析了无外加磁场激励状态下利用钢丝绳自身剩余磁场实现断丝缺陷检测的可行性。计算了钢丝绳缺陷处及周围空气中的漏磁场强度、分布规律及可测性;论述了地磁场的影响,为微磁检测技术提供了理论依据。通过对钢丝绳微磁检测方法的实验研究,得出了不同断丝状态下漏磁场的检测结果及变化规律。给出了钢丝绳金属截面损失与检测系统输出量的函数关系,验证了微磁无损探伤技术的可行性与可靠性。