HXMT-1卫星时间同步系统设计

硬X射线调制望远镜（Hard X-ray Modulation Telescope ,简称HXMT）卫星是国内首颗空间天文卫星,用于实现宽波段、大视场X射线巡天观测和成像。为实现高灵敏度、高分辨率的空间X射线成像,满足卫星平台和有效载荷对高精度卫星时间同步的需求,设计了适用于空间科学试验卫星的卫星时间同步系统,包括一般精度时间和高精度时间同步,通过GPS校时、遥控校时、星时总线广播和GPS硬件秒脉冲输出等多种方式对卫星时间进行维护。文章在对时间同步系统进行详细介绍的同时,结合星地测控对接试验结果和卫星在轨测试结果,对卫星时间同步系统的应用情况进行了说明。     

科技动态

我国资源卫星研制技术达到国际先进水平据新华社报道 :在京召开的在轨测试专家鉴定会上 ,包括孙家栋等 12位院士在内的专家一致认为 ,“资源一号”卫星的在轨测试数据和 4个月的运行表明 ,我国资源卫星研制技术已达到 90年代国际先进水平。专家们听取了“资源一号”卫星在轨测试总结报告、姿态系统在轨运行补充说明等情况汇报 ,观看了卫星遥感接收图像 ,并对卫星在轨运行情况进行了认真的咨询和讨论。专家一致认为 :卫星平台各分系统的功能和性能满足或优于任务书规定的规范要求 ,卫星太阳同步回归轨道的设计及变轨在国内首次实施 ,达到了很…     

实践十号返回式卫星自主安全控制策略设计

自主运行和健康管理是航天技术发展的一个重要趋势;为确保实践十号返回式卫星在飞行中的设备安全、整星能源安全和自主运行需求,从卫星系统层面进行了自主安全控制设计;首先,可以使卫星在测控弧段之外出现地面无法反应的故障时能够启动自主安全保护模式;其次,可以使卫星自主执行程序化的功能,减轻地面人员的遥控数据上注压力;实践十号卫星在轨飞行中所采取的系统级自主安全控制策略以及工程设计经验,是对航天自主运行和健康管理技术的有益探索和尝试,对后续航天器的设计有很大的借鉴意义。     

基于Fuzzy ART聚类的卫星在轨姿态监测系统设计

针对传统卫星在轨姿态监测系统无法确定在轨姿态向量与正常向量匹配度,导致姿态角度监测结果不精准的问题,提出基于Fuzzy ART聚类的卫星在轨姿态监测系统设计;系统硬件根据GPS解算方位角和俯仰角,隔离载体扰动;使用MSP430数字/模拟信号转换器,统一CPU指令和寻址模式;使用AS5145B磁角位置编码器输出脉冲信号;通过双轴磁传感器HMC6352的电磁罗盘电路得出卫星在轨姿态大致方向;软件部分利用Fuzzy ART聚类卫星在轨姿态监测数据,确定聚类中心,判定卫星在轨姿态向量与正常向量匹配度,根据匹配结果,开辟新的记忆节点,给出报警信息,完成姿态监测;实验结果表明,所设计系统在轨道圈数为1圈时施加控制力矩,能够迅速使姿态达到稳定;轨道圈数为2圈时,z轴方向的俯仰角与实际三维角度相差1°,表明该系统对卫星在轨姿态监测准确率较高.     

新型地球观测系统公用卫星的制导,导航和控制分系统设计

新型地球观测系统（ＥＯＳ）公用卫星是为ＥＯＳ飞行任务（ＰＭ、ＡＭ和Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ飞行任务）的有效载荷公用舱设计的。ＥＯＳ飞行任务从太阳同步（７０５ｋｍ高度）近极地轨道观测地球；三项飞行任务各自携带各不相同的配套仪器，用这些仪器收集有关地球大气、海洋和气候的各种信息。公用卫星必须适应仪器设计（乃至仪器舱）在项目寿命期的可能变化，而不需对卫星本身作重大的设计修改。ＥＯＳ制导、导航和控制（ＧＮ＆Ｃ）     

面向暗物质粒子探测卫星在轨运行与科学研究的科研信息化应用

[目的]面向中国科学院紫金山天文台"十三五"战略布局和重大应用需求——暗物质粒子探测卫星在轨运行与科学研究,建设形成支撑暗物质卫星科研活动的特色数据资源体系和统一应用服务平台.[方法]充分汇集暗物质卫星科学系统数据资源,通过统一设计和整体部署,深入进行系统整合和信息化支撑系统建设.建立了精确检索封装集成化、多点同步的伽...     

全球成像系统2000卫星的姿态确定与控制

由Ball航宇公司设计的全球成像系统2000卫星,是新世纪商用遥感卫星的一员,目前正处于研制开发过程中。卫星姿态控制系统的设计既能满足用户的要求,也存在激烈的竞争,通过竞争产生了新一类廉价、灵巧和精确指向的卫星。为了在每个轨道周期中获得最大数量的、数据丰富的高品质图像,卫星上使用一精密敏感器和高性能执行机构,对卫星公用舱和望远镜和结构进行了优化,并且开发了设计精良、高保真度的姿态确定和控制算法。卫星上生跟踪器、环形激光陀螺、GPS接收机和大力矩反作用轮,为卫星的精确机动、望远镜指向和地面目标成像提供输入信息和驱动能力。卫星结构包括一个廉价的铝制公用舱,公用舱上按照运动学原理安装了一个精密的合成光学平台。姿态系统软件包括：鲁棒而精确的姿态确定算法,功能强大而易于运算的期望姿态状态函数,使结构激励极小的快速机动仿真软件,反作用轮力矩极小化函数,低干扰的太阳帆控制,以及一个灵活的电磁铁／磁强计动量管理系统。系统有多种可选用的运行模式,以及一个灵活的电磁铁／磁强计动量管理系统。系统有多种可选用的运行模式,包括固定或扫描地球目标的成像,固定或恒速惯性指向,用于下行链路传输和标定的轨道系指向,可选择的惯性姿态,轨道坐标姿态或者偏航等待姿态,电源保持安全模式,以及支持推力器开环与闭环点火的轨道调整模式。     

下个阶段验证卫星间光通信任务的系统设计

日本宇宙开发事业团(NASDA)开发了卫星间光通信实验卫星(OICETS)并决定将卫星问光通信作为一种实用系统使用，接着还讨论了下个阶段在轨系统的验证工作。本文介绍了下个阶段验证任务所处的地位、验证方式以及应研制仪器的参数。     

遥感卫星星上时间管理方法

遥感卫星是地球和空间观测的重要方式,时间管理系统是其重要组成部分。以遥感卫星为应用对象,围绕星上时间系统设计和时间管理方法展开分析,建立了统一的星上时间管理模型,重点针对遥感卫星实用的时间管理运行机制进行了梳理与总结,给出了影响时间管理精度的误差模型,为遥感卫星时间管理系统的设计提供参考。进一步通过实验方式对时间管理模型进行了验证,结果表明:采用的时间管理方法和误差模型能够满足遥感卫星高精度时间同步的设计和分析需求。     

导航卫星上行注入与测距性能测试系统设计

导航卫星的上行注入与测距性能是卫星导航系统服务精度一个重要保证,设计了一种导航卫星的上行注入与测距性能测试系统;该系统以控制处理计算机为核心,并结合了专用设计的基准频率发生器模块、基准时间发生器模块、注入信号发生器模块和通用商业化仪器,能实时动态地模拟导航卫星在轨期间接收地面注入信号的情形,完成导航卫星上行注入性能测试中电文信息的生成和比对以及上行测距性能测试;该测试系统稳定、灵活,测量精度高,而且可以通过修改测试软件参数来满足新的测试要求,便于测试系统的升级改造。     

用VHDL-AMS进行概念设计

ＶＨＤＬ－ＡＭＳ是ＶＨＤＬ向模拟和混合信号领域的诉展,ＶＨＬＤ－ＡＭＳ为设计者提供了在概念级处理复杂系统的能力,随着ＶＨＤＬ－ＡＭＳ的标准化,将诞生处理复杂的模拟和混合信号模型的有效的模拟器,文中介绍了ＶＨＬＤ－ＡＭＳ模拟扩展的主要内容,展示了一个混合模式模拟环境,并给出了模拟解算器的构成,讨论了连续和离散模拟的同步问题;用４个例子说明ＶＨＤＬ－ＡＭＳ在概念设计中的应用。     

电网卫星驯服时钟的网络时间同步服务器设计

在分析网络时间同步协议的基础上,设计了一种ARM＋FPGA的网络时间同步服务器。研究了用卫星驯服时钟的方法解决了网络时间服务器中时钟源精度不高,易受干扰的特点,采用了PI调节器的时钟驯服模型。通过实验测试,该服务器可满足对电力系统二次设备的同步授时。     

基于拟连续高阶滑模的高超声速飞行器再入姿态控制

考虑模型参数不确定和外界干扰对再入制导控制性能的影响,基于拟连续高阶滑模控制策略对高超声速飞行器的再入制导控制问题进行了研究.首先,给出再入制导指令的设计过程.其次,基于再入飞行特性对模型进行简化,获得面向控制的姿态模型,在此基础上,通过引入新的控制变量,设计解耦滑模面,实现姿态间的解耦.再次,为了削弱控制抖振,通过引入虚拟控制,对系统进行增广,基于齐次性理论设计拟连续三阶滑模再入姿态控制器,确保系统在有限时间实现对制导指令的稳定跟踪.最后,六自由度再入飞行器的制导控制一体化仿真结果表明,本研究给出的控制策略在不影响系统鲁棒性的同时,能够实现对标称轨迹和再入姿态的综合控制.     

基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统设计

低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔,为实现对传输数据信息的精准定位,设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统;设置电源管理模块,初步协调BDG—MF—OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块,将卫星通信信息反馈至网络与显示模块,实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计;建立同步信号模型,通过信号调制解调的方式,完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀,实现正交频分复用处理的关键技术研究;分包处理通信数据,借助已知的短报文通信模式,连接同步通信协议,完成低轨卫星移动通信同步控制;与北斗型通信控制系统相比,正交频分复用技术作用下,低轨卫星的移动通信能力得到强化,较好地满足精准定位传输数据信息的实际应用需求.     

全IP业务卫星资源分配策略的设计实现

基于IP应用中请分配机制的频分多址（FDMA）／按需分配方式（DAMA）卫星系统，如何定义资源的分配策略是1个难题。先简单介绍卫星系统技术体制、以及组网应用方式，然后为网管中心提出1套含应用业务类型定义、业务申请识别、卫星资源池定义策略在内的卫星资源使用策略方案。最后结合实际应用测试，说明该策略方案的工作效果。     

卫星终端小区重选策略设计及优化

小区重选能够保证为卫星终端提供不间断的服务。为了能更节能、更高效地完成小区重选,分别对卫星终端正常模式及低功耗模式下的小区重选进行了设计。小区重选过程中,为了使终端在切换频点后能够正常接收信道数据,分别提出了频率校正信道（Frequency Correction Channel,FCCH）同步和帧及时隙同步两种方法,并在低功耗场景中对这两种同步方法进行优化。经过实测功耗数据,优化后的方法实现过程功耗更低、效率更高;经过JY5000软件仿真后,设计的小区重选方案满足协议一致性。     

基于一致性时钟同步方法的天基时频同步网建模与仿真技术研究

以卫星网络为核心的天基信息网络是现代通信网络的主要发展方向,卫星网络的高精度时频同步是天基信息网络正常运行的基础,也是卫星应用研究必不可少的前提条件;针对天基信息网络的时频同步问题,对基于一致性时钟同步方法的天基时频同步网建模与仿真技术进行了研究,通过相邻卫星节点建立的星间测量链路,实现了高精度时钟同步;进行了天基时频同步网建模与仿真系统的需求及功能组成的分析,完成了卫星网络场景仿真以及一致性时钟同步方法的仿真,仿真结果表明,逻辑时钟的时间偏差优于0.1 ns,相对频率偏差优于1e-10,时间间隔误差优于0.1 ns,时钟偏差优于10 ps@1000 s,阿伦方差优于1e-15@1 h。     

无线传感器网络高精度硬件时钟同步方法

为实现无线传感器网络高精度的时间同步功能,提出一种基于Zigbee技术的硬件时钟同步方法。采用跨层思想提取接收信号强度指示值信号作为同步触发信号,设计复杂可编程逻辑器件的硬件电路时钟模块实现计时,并配合软件算法完成整个网络的时间同步,在保证低能耗和复杂度的基础上,提高时间同步精度。对同步精度进行理论研究和测试分析,结果表明,该方法可使系统节点间达到10μs级的时钟同步精度,满足多数无线传感器网络要求。