卫星编队构形重构方案

为了满足未来航天任务对卫星编队构形重构的需求,设计一种卫星编队构形重构总体策略。分析卫星编队的重构需求,从重构构形、重构控制、重构规划、碰撞避免和优化设计5个关键技术进行汇总,分别制定了总体方案,并给出地面指控中心或卫星编队中的参考星的操作步骤。该策略对空间任务中重构技术的具体应用具有一定的参考价值。     

卫星内编队重力场测量关键技术

结合当前典型重力卫星任务,介绍了重力卫星发展概况,阐述了内编队卫星重力场测量原理及系统工程实践的关键技术,最后就我国开展相关研究提出建议。     

备份卫星进入编队轨迹的线性规划

文中利用线性规划理论建立了备份星进入卫星编队机动的线性轨迹规划模型,并通过引入0-1变量建立了考虑碰撞约束情况下入网轨迹的混合整数线性规划模型;通过仿真分别求解了两种模型能量最优的入网轨迹,并对比验证了其对碰撞约束的有效性.     

相同时变时延条件下的卫星协同编队方法

在卫星协同编队任务中,卫星协同编队通信受通信带宽限制。为解决卫星协同在通信时延条件下协同编队问题,将卫星通信系统设计成由位置和速度信息为主的双重冗余通信信息传输方式。利用矩阵的方式,对时延条件下卫星协同系统的可控性进行分析,并分析基于位置和速度的双重冗余通信信息传输方式对协同系统的稳定性以及收敛速度的影响。以通信延时系统稳定收敛为基础设计仿真实例,验证所设计协同编队方法在时延情况下的有效性与稳定性。仿真结果表明：基于位置与速度双重冗余通信信息传输方式构建的通信延时系统稳定收敛,仿真验证协同编队卫星的位置快速稳定收敛,速度快速保持一致,形成一字编队。     

自由空间光通信技术的发展及其应用

大气激光通信称自由空间光通信FSO（Free-Space-Optics）或无线光通信。早在120年前，大气激光传输的概念就由电话发明人贝尔提出过，进入20世纪60年代，随着红宝石激光器的出现，大大改善了大气激光通信系统的传输性能。     

声屏蔽水下多址接入研究

针对水下多用户通信中存在的多址干扰问题,提出一种基于声屏蔽的多址接入方法。声屏蔽是利用不同信源与接收阵之间的多途信道差异实现多址接入的。通过对接收信号的屏蔽聚焦处理,使得多址干扰被有效抑制,信源信号被时反聚焦后得到增强,多途影响将明显减弱。将声屏蔽与正交频分复用(OFDM)结合,设计出了基于声屏蔽的OFDM多用户通信系统,该系统可以在不占用额外带宽的条件下实现多用户通信。通过理论分析和仿真研究表明:声屏蔽不仅能够抑制多址干扰,同时也对期望信号进行聚焦,可以有效提高通信系统的数据吞吐量,降低误码率。此外,声屏蔽允许在同一方向上对不同用户同时通信。     

基于状态估计的多机编队保持技术研究

针对工程中通信带宽有限的情况,研究了基于TDMA网络的多无人机编队控制发散问题,通过将网络通信时延转变为具有时变异步时延的切换拓扑网络一致性收敛问题,设计了一种基于状态估计的多机编队控制协议。通过卡尔曼滤波器对通信时刻编队内无人机状态进行估计,解决了协议中状态信息时刻不一致导致的编队发散问题,适用于TDMA组网的大规模编队控制。最后数值仿真结果表明该控制协议能够有效抑制网络中异步时延对多机编队保持精度的影响,提高了多机协同编队保持控制的稳定性。     

具有超前瞄准的地-星光通信链路中的闪烁特性研究

文中分析了具有超前瞄准的地一星激光通信中非等晕引起的光束漂移,在考虑光束漂移及对数正态分布的湍流强度闪烁的条件下。建立了激光强度闪烁模型。分析表明。在存在超前瞄准角及发射光束直径较大时,由非等晕引起的残余光束漂移严重降低地一星激光通信性能,增大光束发散角可有效降低光束漂移的影响。     

基于盲区概念减少通信量的多AUV 编队控制

针对在水下复杂环境中编队控制多AUV协作的问题,设计一种使用人工势场和虚拟领航者并引入盲区设计的多AUV分布式协作控制方法。介绍一种用于AUV集群在无障碍条件下的形成期望编队的反馈控制规律,详细分析了基于虚拟领航者和盲区概念以减少通信量的控制规则,建立了AUV编队的数学模型,通过反馈控制完成AUV集群的预定编队,在无障碍环境下达成一种能减少通信量的AUV编队的协调与控制。仿真实验结果验证了该编队控制律的有效性。     

突破舰艇编队防御的导弹技术研究

航母编队集各种先进武器于一身,有很强的进攻和防御能力,要对它实施有效的攻击十分困难,但随着导弹技术的发展,航母编队也变得“有懈可击”。分析了航母编队的组成、特点,并对突破航母战斗群的几种导弹技术作了介绍。     

卫星通信系统的多址接入协议

卫星通信系统的多址接入协议包括:PRMA-HS、PRR-CFDAMA及BTDAMA.PRMA-HS协议是TDMA和S-ALOHA协议的结合,通过语音检测激活技术来分辨话音期和沉默期,其每帧的时隙分为被预约和可用时隙.PRR-CFDAMA协议在CFDAMA基础上增强预分配策略,把从终端来的包分为数据包和控制包.BTDAMA协议采用ON/OFF数据传输,适合于处理有一系列的突发和间隙的传输.     

基于社团发现的卫星通信地球站组网规划方法

为合理高效地制定卫星通信地球站的组网规划任务,提出一种基于社团发现的卫星通信地球站组网规划 方法。在一定前提假设和约束条件下,对卫星通信地球站组网规划问题进行形式化定义,以尽可能多的卫星通信是 一跳通信为目标,基于社团发现给出解决方法,并通过实验结果分析。结果表明：该算法在卫星通信地球站组网规 划问题的应用上有效合理,能为相关研究提供一条新的思路。     

军用卫星通信系统效能评估指标体系研究

基于分析军用卫星通信系统的特点以及承担军事信息保障任务,提出军用卫星通信系统效能评估的概念,并建立评估指标体系。通过指标的获取及量化,综合实现军用卫星通信系统效能的评估。通过可信性分析,表明军用卫星通信系统效能评估指标体系和评估实现在逻辑上合理,实际中可行,方法上有效。     

基于低轨卫星通信K/Ka 车载相控阵设计

针对卫星通信地面车载终端,提出一种K/Ka 频段相控阵设计方案为用户终端提供卫星信号通信服务。相 控阵雷达(phased array radar,PAR)收发系统的接收采用单馈宽带贴片微带天线,发射采用双馈贴片微带天线;通过 对单个阵元进行旋转形成2×2 子阵;相控阵天线在方位360°和俯仰60°锥形范围内扫描。实验结果表明：该方案能 实现圆极化功能,结构紧凑,提高扫描轴比性能,阵列的增益、阻抗和轴比带宽可达到30%。     

空间激光通信一点对多点光学原理与方法的比较研究

一点对多点的激光通信技术是构建天空地一体化信息网络的关键节点,也是实现多卫星间组网链路通信的一个必要前提。将空间激光通信一点对多点光学原理与方法进行了比较和研究,并针对三同心球结构和旋转抛物面结构,在其视场和能量利用率上面进行了分析。分析结果表明：三同心球结构视场可以达到水平和俯仰均为120°,旋转抛物面结构的视场可以达到水平360°,俯仰100°;三同心球结构随着视场的增大,能量利用率迅速下降;而在同等体积情况下,旋转抛物面的能量利用率在80°范围内比三同心球结构更高且更稳定。     

卫星通信系统对抗技术与态势仿真分析

为获得信息优势,在分析卫星通信系统态势仿真需求的基础上,探讨卫星通信链路的干扰技术。针对某静止轨道卫星通过STK设计战情进行仿真,验证比较同波束情况下各种干扰方法的可行性;利用STK软件的通信分析功能和仿真外部接口,结合Matlab对卫星波束切换条件下的通信态势进行仿真设计和实现。结果表明：该分析可为卫星通信系统相关仿真研究提供借鉴和参考。     

大气光通信中大气湍流影响抑制技术研究进展

大气湍流导致大气光通信链路的误码率上升。湍流影响抑制技术的研究成果有利于提升大气光通信的性能,提高链路的通信速率及距离。首先总结了大气湍流对光通信影响机理的最新研究成果,指出了不同大气湍流效应对光通信的影响形式,其中包括光强闪烁、光束漂移、到达角起伏、相位起伏、光束扩展等。综述了大气湍流影响抑制技术的研究动态和新进展,并根据抑制技术原理的不同,详细地论述了大孔径接收、分集、部分相干光传输、时域处理与阈值优化、自适应光学等技术。从抑制原理和效果出发,对各种大气湍流影响抑制技术进行了分析和讨论,最后简述了进一步开展工作的方向。     

航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真

为研究航空平台间激光通信系统中主要环节和信道对信标光功率的影响,根据捕获探测器的信噪比和探测概率关系,分析激光器发射到探测器接收全环节的信标光功率变化情况,建立了空空激光通信捕获链路仿真系统。通过该仿真系统,分析不同大气能见度所对应的探测概率,在此基础上讨论要实现探测概率为99%,需要的最小发射功率和最长通信距离。仿真结果表明：发射功率越大,大气能见度对航空平台间激光通信探测概率的影响越明显;发射功率不变,大气能见度越高时,最长链路距离越远;当发射功率为5 W,地面能见度大于等于10 km时,即可实现150 km的激光链路。通过仿真系统得出了信标光发射功率与探测概率之间的关系,对激光器的选择起到一定的借鉴作用。在仿真的基础上,开展的飞机间野外试验,可以有效地模拟飞机间激光通信系统的捕获探测概率。     

星地斜程大气信道激光通信可通率研究

用STK仿真分析了星地激光通信链路的可见时间和俯仰角.在能见度5 km的城币大气模式下,分别计算了定位于不同经度的2颗GEO卫星对3个城市通信的大气衰减及光强闪烁、到达角起伏等效应,由此分析了晴天、卷积云条件下的大气信道功率损耗,并通过设置链路最小功率阈值来建立星地间大气信道激光通信链路可通率模型.仿真结果表明,当发射...