使用星间链路测量的全球定位系统的自主导航

全球定位系统（ＧＰＳ）ＢｏｃｋⅡＲ卫星将替代当前ＢｌｏｃｋⅡ／ⅡＡ卫星,这些导航星具有星间通信能力,可以测量ＢｌｏｃｋⅡＲ卫星之间距离。星上计算机用星间链路伪距测量值更新所存储的导航电文,这些导航电文是根据在一段外推周期内预测轨道对跟踪数据进行地面处理后得到的。在正常工作时,星间链路伪距测量值提供改正后的卫星状态,然后广播给用户。发现工作时,星锭路伪距测量值提供改正后的卫星状态,然后广播给用户,发     

工程试验卫星7号的自动交会对接系统

日本航天局（ＮＡＳＤＡ）正在研究Ｈ－Ⅱ无人轨道飞机（ＨＯＰＥ）和Ｈ－Ⅱ转移飞行器（ＨＴＶ），经们将用于国际空间站（ＩＳＳ）进行后勤支持。交会对接（ＲＶＤ技术是ＨＯＰＥ、ＨＴＶ、轨道服务飞行器（ＯＳＶ）和月球探测器等航天顺完成各种空间活动的不可缺少的技术，目前正在研制的工程试验卫星－７（ＥＴＳ－Ⅱ）就是一琪无人自动ＲＶＤ系统的在轨演示计划，本文介绍ＲＶＤ系统的基本概念，ＥＴＳ－ⅦＲＶＤ在轨试验计划和     

GRACE：轨道上的毫米和微米级测量

GRACE卫星已于2002年3月17发射入轨。CRACE任务的实验目的旨在改进地球重力场模型的精度。CRACE任务由两颗几乎完全一样的孪生卫星来执行，两颗GRACE卫星运行在约500km高度的同一个准极轨道平面内，相距约200km。每颗卫星携带四种仪器：一台GPS接收机，一个K／Ka波段微波测距系统，一台星像机(这三种仪器均与一个公用处理器组装为一体)，一个精密加速度计。GPS接收机能够跟踪最多14颗GPS卫星，可获得的双频数据精度与精密测地型地面接收机相当。K／Ka波段微波测距系统能实现μm级的测距精度(有一个常值偏差)。加速度计的测量精度高达1mm／s^2。而星跟踪器的姿态测量精度为10″。GPS数据经处理后可用于：(1)复原地球的长波引力场；(2)消除星上振荡器长期漂移引起的误差；(3)使2个GRACE卫星的K／Ka波段测量的定时精度校准到优于0．1ns。加速度计的标度因子和偏值参数是综合利用GPS数据和加速度计误差模型确定的。本文着重介绍利用GPS实现的这些定时扣标定功能，而不讨论地球重力场的恢复问题。当然，GPS的定时功能与精确定轨(POD)密切相关。三轴的定轨精度均优于2cm。本文发表了GRACE的验证结果，包括GPS残差，轨道重叠，K／Ka波段测距以及卫星激光测距(SLR)的结果。为确定轨道参数和时钟参数，所有GPS数据的处理都是利用一个数据驱动的自动化系统完成的，该处理系统是专门为装备GPS接收机的卫星星座设计的。     

基于DSP和FPGA的组合导航系统设计

为满足组合导航系统数据计算量大、实时性高,对系统微型化、高精度的要求,设计了基于TI浮点数字信号处理器TMS320C6713B和CycloneⅡ系列EP2C20Q240C8 FPGA的组合导航系统.DSP处理速度快.浮点数据处理能力强,主要完成导航数据处理任务;FPGA控制能力强,设计灵活,用作主控制器.详述了系统的硬件组成和工作原理,DSP与FPGA之间的数据交换通过双端口RAM实现.试验结果表明,该系统完全满足组合导航系统的要求.     

基于SDN的高性能QoS保障低轨道卫星星间路由算法

低轨道卫星通信系统具有全球覆盖性、移动性、可扩展性等优势,在提供全球互联网服务、灾难应急处理等方面发挥重要作用,但由于星上有限的存储和计算资源,传统路由算法不适用于低轨道卫星通信网络。结合软件定义网络架构,提出一种支持服务质量（QoS）的高性能低轨道卫星星间路由算法。根据剩余链路持续时间定义星间链路生存时间,确定每条星间链路的稳定度,缓解由于链路切换导致的业务路径重构问题。基于高轨道卫星得到的星间链路的流量状态,定义链路负载矩阵,给出星间链路负载度函数,并利用标签交换路径集合获得每条路径的负载度,避免节点拥塞,实现网络负载均衡。针对不同要求的业务服务类型定义权重因子矩阵,通过调整因子来减小瓶颈节点对路由算法的影响,满足多用户的QoS要求。仿真结果表明,在不同的QoS要求下,该算法在业务时延、系统吞吐量、网络负载均衡等方面均具有明显优势,且算法复杂度低,大幅节省了有限的星上存储与计算资源。     

Linux嵌入式低速链路头标压缩算法

本文主要研究TCP／IP包头和IP／UDP／RTP包头压缩方案,以用于低速链路上提供有QoS保证的业务。文中给出了压缩算法在Linux平台上嵌入式实现的机制。实验表明,该压缩算法简单可行,能在一定程度上提高低速PPP链路的效率和服务质量。     

飞行试验中遥测频谱资源扩展方法研究

为了解决飞行试验中现有遥测频段与民用4G通讯的冲突,在对现有可用遥测频谱资源进行分析的基础上,选取可用于飞行试验遥测使用的C波段频谱资源,提出了S波段及C波段共用的频谱资源扩展方法,以满足当前飞行试验的需求;同时提出对现有机载与地面遥测系统进行改造的方案,使其具备两种频段下遥测接收的能力,形成满足新频段要求的遥测系统;使遥测频段从S波段扩展到C波段,缓解了遥测频谱资源紧张的现状,为后续飞行试验中大量应用该频段频谱资源提供了借鉴.     

嫦娥一号卫星的地月转移变轨控制

文章阐述了嫦娥一号卫星地月转移阶段（从星箭分离到进入使命轨道）的高可靠、高精度自主变轨控制方案,介绍了飞行轨道、轨控策略及控制参数优化、星上自主变轨控制的系统设计和相关参数的地面标定等,给出了在轨飞行试验的验证结果。     

近地轨道编队飞行航天器利用CDGPS和星间通信系统的测量技术

本文介绍近地轨道（LEO）编队飞行航天器利用载波相位差分GPS（CDGPS）敏感器和GPS类无线电收发两用机这些测量技术的有关研究工作。编队飞行需要采用高级的星间通信系统。目前，已开发了用于编队飞行的几种无线电通信设备，这些设备也可作为星上测距系统。若采用辅助的星间测距和多谱勒测量手段提供导航解，这些星上发射机就有助于CDGPS在用户星对导航星星座的可观性／几何配置不良的轨道上使用。另外，载波相位周期模糊度可利用卫星相对运动快速初始化。本文详细讨论了这种改进方案，并推荐前人的研究成果，这就显著地改善了偏差初始化过程。文章中提出了被长基线（10～100kin）间隔的编队飞行航天器的主要测量误差。最后介绍了新型地面试验台的试验数据。该地面试验台已经研制出来，它与导航星和星上GPS发射机组合在一起，用来研究相对导航和编队飞行。结果表明，编队卫星可以实现快速初始化和编队机动。     

用于评估硬件和软件容错技术的飞行试验

本文介绍某专项飞行试验的动机和主要特点。该试验专门用于采集有关在数字系统中所用的各种检错和纠错方法效率的目标数据。已将该试验列入NASA于2004年发射的LWS／SET（恒星生命活动／空间环境试验台）项目框架中。文中发表了采用不同重离子粒子束进行地面辐射试验所获得的初步数据。这些结果为对付空间环境中存在的高能粒子所激发的集成数字电路瞬态故障的影响，提供了用硬件和软件机制实现的有效性证据。     

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。     

C波段基站式多目标遥测网络构建技术

随着航空工业的不断发展,现行航空测试使用的IRIG-106标准的S波段单向点对点的PCM数据传输体制已不能满足新技术、新测试发展的需求,需要突破现有传输体制,探索数据传输新模式;文中结合美国iNET标准,选定C波段作为遥测传输频段,在成熟的网络通信技术的基础上,开展C波段基站多目标遥测网络构建技术研究,主要从架构设计、接入体制、系统研制等方面进行了研究;最后通过构建C波段基站式多目标遥测网络飞行试验演示验证系统进行了验证;验证结果表明文中设计的系统能够实现遥测数据的传输;通过C波段基站式多目标遥测网络构建技术的研究,突破了传统遥测体制,实现了基于C波段的基站式遥测数据传输,为实现高速、双向、多目标空地数据传输提供基础。     

空间应用的组合GPS姿态确定与惯性导航系统

讨论了NASA通用GPS／INS研究计划及其后继合同，论述了为不同空间飞行器应用而设计和研制的通用导航系统结构，介绍了这种通用平台在各类航天器上的具体应用。文中也探讨了GPS姿态确定系统与惯导系统的组合。进行了一项飞行验证，证明GPS定资辅以惯导系统的种种优点。这项验证部分地支持了NASA对不同空间应用的通用GPS／INS方案的研究项目。这项研究工作最后形成了一个用于空间的这种通用平台结构的全面开发计划。文中给出了飞行验证的结果，证实这种系统非常有利于许多航天器的实际应用。     

基于C# Socket编程的银行自动代发/代扣接口系统设计与实现

该文主要讲述如何实现企业系统与银行系统进行对接,完成企业财务的代发／代扣业务。如何实现企业级系统与银行系统进行通讯、数据传输。通讯方式主要是通过Socket（TCP／IP）来实现,传输报文通过RSA算法加密（它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法）。此对接系统主要在．Net平台,运用C#语言开发,通过Socket编程实现系统之间通讯。     

珠海一号欧比特高光谱数据交叉辐射定标初探

搭载于“珠海一号”卫星星座的欧比特高光谱OHS（Orbit Hyper Spectral）传感器,以较高的光谱分辨率和空间分辨率,在近岸及内陆湖泊水色遥感应用方面具有很大潜力。然而OHS缺乏星上定标系统,目前在轨定标采用陆地定标场的资料,其定标结果在水体等低反射率地物误差较大。因此提出一种基于传感器入瞳总辐亮度的交叉辐射定标法,该方法结合QAA（Quasi-Analytical Algorithm）准分析算法和6SV2.1辐射传输模型,利用GOCI（Geostationary Ocean Color Imager）多光谱数据对OHS高光谱数据进行交叉辐射定标。研究结果表明：①GOCI和OHS传感器获取的地物辐射相关性好,在可见光波段范围内,R²均高于0.84;②重新定标后的数据能明显改善不同传感器之间的辐射差异,在可见光波段范围内,定标误差小于9%。实验为高光谱传感器的辐射定标提供了一种新的方法,对建立高光谱定量化、业务化水色遥感处理系统,特别对OHS数据在水域的各种应用具有重要意义。     

PTN网络的二次断纤链路规划算法

在PTN（PacketTransportNetwork）网络规划建设中,需要对光纤链路留出备份带宽,以保证部分光纤断开时,受影响业务有足够的容量进行路由重组。这也是提高网络生存性的有效方法之一。文中首先遍历网络双链路的失效状态,然后断开网络中任意两条链路,通过逐次增加链路容量来保证失效业务能够重组路由;最后提出二次断纤链路容量规划算法并进行试验仿真。结果表明,该算法在节约网络带宽、降低建造成本以及故障容错方面有着良好性能,能够很好应用于传送网络的链路规划中。     

基于FPGA的贴片式定位导航系统设计

设计一种基于FPGA的贴片式定位导航系统,实现了以Altera公司的CycloneⅡ EP2C35为核心的接收终端。试验样机表明,以FPGA为接收终端,采用软核处理器,减小了导航系统的体积,缩短了产品开发周期,产品升级方便,接收终端采用数字指南针+GPS组合定位,提高了贴片式定位系统的定位精度。     

汽车GPS／SINS导航系统中的联合卡尔曼滤波算法

本文简要介绍了汽车ＧＰＳ（全球定位系统）／ＳＩＮＳ（捷联惯性导航系统）组合导航系统的设计,根据联合卡尔曼滤波算法的原理,分析了联合卡尔曼滤波在ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合导航系统的应用,并提出了自适应联合滤波的方法。     

基于ARM的组合导航计算机系统方案设计

主要讨论嵌入式GPS／SINS组合导航系统的工程设计问题,以微惯性测量单元（MIMU）和GPS接收机作为传感器,以ARM（Advanced RISC Machines）为核心作为导航计算机,设计构造了一种嵌入式GPS／SINS组合导航系统,给出了系统的硬件结构框图和程序设计流程图,并讨论了软件设计中的一些问题,该方案对于缩短工程领域中导航系统的开发周期、增强系统扩展性、降低系统成本和体积具有重要意义。     

卫星地面试验系统半物理仿真通信机制研究

以实际卫星项目的研制过程为基础,对卫星地面试验系统中的半物理仿真通信进行了研究.给出了具有数据保障和同步机制的通信方案,实现了在含有通信机制的半物理仿真环境下的卫星通信软件框架,实现了数据的中断实时收发,保证了数据正确有效传输.半物理仿真阶段,将实际的电器接口和硬件通信机制引入到模型仿真之中,采用与卫星上相同的软硬件接口,运行相同的星上协议,可以在这个阶段进行实际卫星上大部分软件的设计,保持软件系统的稳定性和可移植性.