面向批量化小卫星的便携式快速巡检系统研究

为解决批量化小卫星在贮存阶段测试周期长、自动化程度低、测试设备多等问题,提出了一种面向批量化小卫星的快速巡检方法,设计并开发了针对小卫星多种测试模式下的便携式快速巡检系统。该系统具有适用性广、稳定性好、效率高、成本低、便于携带和操作简便等优点,已在某小卫星的批量巡检中得到应用验证。通过参数配置、巡检序列设置、程序上注更新和巡检模式重组,可满足不同小卫星快速批量巡检,特别是用于小卫星外场巡检时优势明显。经实验结果表明,单颗小卫星的巡检时间从2天缩小到2小时,明显提高了巡检效率,大幅降低了时间成本和人力成本,对小卫星的批量巡检效果更加显著。     

小卫星编队飞行的自主控制与规划调度

本文针对小卫星编队飞行研究的重点问题,从功能分配的角度对小卫星编队飞行的自主控制系统进行设计,并针对小卫星编队飞行的规划和调度采用基于模型的智能推理方式进行工作这一特点,研究了小卫星编队飞行的规划和调度系统的体系结构。     

基于知识推理的小卫星综合测试知识库系统架构设计与应用

批量化、产业化足小卫星应用领域未来的发展趋势,将多媒体技术与智能化手段用于卫星综合测试必将提高小卫星地面并行,批量同步测试的可靠性和效率;基于小卫星综合测试知识提出了一种实时监视卫星状态诊断知识库系统的架构设计方法,给出了系统的拓扑结构,对该系统的各模块原理、功能进行了系统的论述;从工程应用角度出发,分析了在设计过程中的关键技术问题.     

遥测接收机系统软硬件设计的研究

由于低轨小卫星系统良好的发展前景推动了小卫星及其相关技术的妞速发展,本文论述了如何利用软硬件联合技术进行小卫星测控技术研究.     

面向批产化的小卫星自动化测试系统设计研究

自动化、智能化的远程测试模式是小卫星研制降本增效的一种有效技术途径。本文面向未来小卫星大规模组网应用的研制需求,提出了一种面向批产化的小卫星自动化测试系统设计方法,设计了小卫星多星测试的系统布局,研究了各系统功能分区的功能,给出了基于自动化测试和虚拟仿真测试的系统搭建方法,研究了小卫星远程测试网络布局,给出了测试工位电缆转接箱的结构设计方法。     

磁控小卫星编队飞行的非线性控制

磁控小卫星编队飞行利用磁力和磁力矩对编队小卫星进行位姿调控,不受星载燃料的限制,同时还避免了由推进器羽流造成的光学干扰和精密设备污染。基于磁力研究编队小卫星的相对运动控制问题,介绍了编队卫星的磁力模型和相对运动模型,采用饱和函数方法给出了非线性控制律,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,最后,利用该方法对两星编队磁力控制进行仿真验证,结果表明：完全依靠电磁力编队卫星是可控的。     

小卫星星载操作系统内核的设计

小卫星由于一些突出的优点正成为研究的焦点，而星载操作系统是星务管理软件指挥卫星运行的平台，当前没有专门为小卫星设计的实时操作系统，一般都是对通用嵌入式实时操作系统进行裁剪来完成，需要很大的工作量，在某小卫星设计的基础上，提出了一种星载实时操作系统内核的设计方法，其特点是：面向小卫星应用、代码少，实时性强，稳定性高。     

基于工作流的小卫星自动化测试系统设计方法研究

介绍了基于工作流的小卫星自动化测试系统的设计方案,通过分析卫星综合测试的基本流程和当前卫星研制过程中对自动化测试的迫切需求,提出构建卫星自动化测试系统的技术方案,具体介绍了自动化测试系统组成,详细说明了五大模块包括自动化测试模块、遥测数据管理模块、分系统管理模块、遥控指令管理模块、参数自动化监视模块、测试控制台模块的功能特点;还分析了适应小卫星批量化研制,卫星自动化测试技术下一步主要发展方向;旨在介绍一种当前国内先进的小卫星测试系统的构建模式以及自动化测试在卫星综合测试过程中所起到的举足轻重的作用.     

小卫星大气微波探测仪及其应用模拟研究

小卫星大气微波探测仪技术是目前微波遥感技术的一个研究热点。通过研制一台小卫星大气微波探测仪（以下简称大气微波探测仪,英文简称SAMS）并搭载在我国的商业小卫星上,实现对大气温湿度、极端天气和降雨的快速测量。介绍了SAMS的应用方面设计的特点,并结合目前的灵敏度测试数据,分析了在轨应用性能,尤其是在海面气压、大气湿路径延迟反演方面小卫星微波探测仪提供了一种新型灵活的探测手段,同时也对载荷在大气温度和湿度廓线探测常规的探测能力方面也进行了总结和分析,为卫星数据的应用和开发打下基础。     

基于ARM的便携式小卫星塔架测试系统的研究

小卫星在上天之前,为了保证可靠性必须对其进行测试。在基于ARM处理器的基础上,根据小卫星塔架测试的要求,研制了一套便携式小卫星塔架测试系统。设计了上下位机体系结构,包括前端数据采集系统和后端控制机,提高了测试的效率和质量。该系统具有自动测试、故障诊断、智能化、小型化以及便于携带等特点。     

立体测绘小卫星有效载荷--传输型三线阵CCD摄影测量相机

立体测绘小卫星是现代小卫星发展的重要分支。三线阵ＣＣＤ立体测绘相机作为立体测绘小卫星有效载荷,突破了传统卫星设计概念,利用相机支架可作为卫星平台的优势,集光机电热进行设计,使有效载荷比达到４０％ 以上     

面向观测任务的小卫星轨道仿真优化设计

研究对地观测小卫星轨道设计问题,是以区域覆盖性能为优化目标,对小卫星进行轨道设计。传统轨道设计方法要建立复杂的轨道动力学模型,优化过程计算量大、效率低,优化结果对不确定因素考虑不足。针对以上问题,结合遗传算法(GA)与灵敏度分析对面向区域观测任务的小卫星轨道进行优化设计。通过连接STK与VC实现覆盖性能计算,利用遗传算法实现小卫星轨道优化,采用灵敏度分析方法研究优化后的轨道参数变化对覆盖性能的影响程度。仿真结果表明优化后的小卫星轨道满足设计要求,能够达到覆盖性能最优。仿真结论,改进方法简单有效,优化效率高,可为实际工程中的小卫星轨道设计提供借鉴。     

微小卫星星载计算机存储容错技术研究

结合南京航空航天大学小卫星研制课题,针对数据在星载计算机存储器存储的过程中,由于太空中辐射导致的单粒子翻转效应(SEU)使存储数据产生错误的现象,提出了采用纠检错技术对该小卫星存储模块进行设计的方法,与硬件系统相结合,实现小卫星数据存储系统容错。探讨了用VHDL语言实现纠错模块的方法,并最终用FPGA实现。此设计用modelsim进行了仿真测试,效果良好,同时在小卫星模拟仿真运行过程中,运行正常,多次得到了验证。     

微小卫星星载计算机存储容错技术研究

结合南京航空航天大学小卫星研制课题,针对数据在星载计算机存储器存储的过程中,由于太空中辐射导致的单粒子翻转效应(SEU)使存储数据产生错误的现象,提出了采用纠检错技术对该小卫星存储模块进行设计的方法,与硬件系统相结合,实现小卫星数据存储系统容错.探讨了用VHDL语言实现纠错模块的方法,并最终用FPGA实现.此设计用modelsim进行了仿真测试,效果良好,同时在小卫星模拟仿真运行过程中,运行正常,多次得到了验证.     

小卫星对上面级定向的姿控设计与验证

本文针对小卫星对上面级的快速定向问题,设计了小卫星对上面级定向的姿控方案,设计了基于陀螺的4阶龙格库塔积分算法与递阶饱和PD控制算法,首先通过数学仿真初步验证了姿控方案、姿控算法设计的正确性。在此基础上,搭建了小卫星姿控系统半实物仿真平台,并开发了相应的仿真软件,进行了飞轮开环跟踪与飞轮闭环跟踪的小卫星姿控系统半实物仿真,进一步验证了姿控方案、姿控算法设计的正确性。最后经过飞行试验,根据实际飞行结果,证明了姿控系统设计的正确性。     

国内新闻

“北京一号小卫星”正式运行发布会在北京举行2006年6月8日,“北京一号小卫星”正式运行发布会在北京举行。这颗高性能对地观测小卫星是根据国家“十五”科技攻关计划和高技术研究发展计划(863计划)的安排,由科技部、北京市、国土资源部、国家测绘局和二十一世纪空间技术应用股份有限公司共同支持的。“北京一号小卫星”是一颗具有中高分辨率双遥感器的对地观测小卫星,卫星重量166.4kg、轨道高度686km、中分辨率遥感器为32m多光谱,幅宽600km,高分辨率遥感器为4m全色,幅宽24km,卫星具有侧摆功能,在轨寿命5年(推进系统7年)。卫星研制周期仅2年…     

基于HLA的小卫星编队飞行分布式仿真

小卫星编队飞行技术的应用需要突破构形保持、姿态协同等复杂的关键技术难题。在一定逼近度下建立地面仿真环境,既可用于测试与验证复杂关键技术解决方案的有效性和可行性,又大大降低了系统研制代价和新技术应用的风险性。根据HLA(高层体系结构)分布式仿真技术,设计实现了小卫星编队飞行分布式仿真平台。仿真平台包含小卫星编队构形维持控制、重构控制和小卫星姿态指向一致控制等模块,具有对仿真结果的统计分析能力。同时以成像高度计三星编队为例,利用仿真平台进行了数字仿真,验证了该平台的可行性以及小卫星编队飞行构形维持和姿态指向一致控制模块的有效性。     

基于“北京一号”小卫星影像阴影的建筑物高度测算研究

通过分析"北京一号"小卫星成像特点及数据获取时的几何特性,建立了利用"北京一号"小卫星影像进行建筑物高度测量的模型,并对北京市望京地区建筑物高度进行了测量试验和实地验证.结果表明,用"北京一号"小卫星影像能获得较为准确的建筑物高度信患,并为城市遥感应用提供辅助和支持.     

TS-1．1小卫星星务计算机系统设计

TS－1．1立体测绘小卫星是一颗太阳同步轨道卫星，为了适应其工作寿命的要求，采用两模冗余的方法对小卫星的星务系统和系统通信总线进行了容错设计。通过对系统可靠性的评估，认为星务计算机系统可以满足总体设计的要求。     

低轨小型卫星的发展和应用

本文介绍低轨小卫星的发展和应用前景。低轨小卫星,体积和重量小,轨道低,功能单一,智能化,制造和发射都很容易,投资费用低,受到用户的普遍欢迎,有广阔的发展和应用前景。 小卫星在近几年发展迅速,应用广泛,已经受到世界各国的重视。在许多方面,已经应用小卫星和计划中应用小卫星的例子很多,本文只作简要介绍,目的在于引起人们的重视,发展我国的小卫星事业。