基于多目标模拟退火算法的导航卫星激光星间链路拓扑动态优化

根据激光星间链路的技术特点,并考虑导航卫星星间链路需兼顾通信、高精度测量与自主定轨的多重要求,研究了全球导航卫星系统(GNSS)激光星间链路拓扑的动态优化问题。采用有限状态自动机(FSA)思想建立了一种导航卫星激光星间链路的链路周期表。综合卫星平台、轨道动力学、激光终端捕获跟踪性能等工程约束条件,以网络时延和链路空间位置精度因子(PDOP)作为通信性能和高精度测量的量化指标,建立拓扑的多目标优化模型。提出一种基于多目标模拟退火算法(MOSA)的改进算法,求解全局最优拓扑结构,并在某卫星或某条激光链路不可用时进行动态优化。此外,还设计了一种避免冲突的链路交叉算法,改进了多源最小时延路由算法。仿真结果表明:在包括24颗MEO和3颗IGSO卫星的GNSS中,经该算法优化的拓扑结构具有良好的通信和测量性能,能够有效改善网络时延、PDOP值;当个别卫星或个别激光链路不可用时,改进算法计算出的拓扑结构仍能较好地兼顾高速通信与高精度测量性能。     

空间科学试验温度控制系统的设计与实现

从某种意义上讲,润湿性、表面张力等物理参数是影响空间材料制备能否成功的关键问题之一.针对空间应用的特点介绍了某卫星搭载金属熔化试验温度控制系统的设计与实现.在该系统设计过程中,研究了地面环境和空间环境对控制系统的不同影响,并以此为指导设计了控制系统的硬件和软件.该系统为单输入单输出闭环反馈控制系统,采用位置式离散PID控制算法及PWM加热方法,使金属样品的温度符合给定要求.该控制系统已在某型号卫星搭载任务中成功完成科学试验工作,试验结果对相关领域的研究具有重要意义.同时该控制系统在实际航天任务中得到验证,其设计思路正确、合理,控制算法简单、有效.其设计和实现方法也可应用于其它类似星上系统的研制工作.     

中碳铬镍钼钒钢淬火亚结构及对力学性能的影响

<正> 一、前言 铬镍钼钒钢是应用比较广泛的高强度钢种之一,以往人们对它的力学性能影响因素研究得很多。但在实践中往往出现一些现象,如钢中镍、铬、钼含量变化对性能的影响,有时就很难用固溶强化和沉淀硬化理论予以解释。自透射电镜金属薄膜技术问世后,人们用该技术对淬火钢的亚结构进行了大量研究,发现淬火钢中存在着两种不同类型的亚结构——位错亚结构和孪晶亚结构,也找出了影响亚结构类型的一些因素。但是具体地把钢淬火亚结构差别与回火组织及力学性能联系起来的工作并不     

并行流水结构的常数模盲均衡器

常数模算法在信道均衡中有着非常广泛的应用,采用传统方式实现时,常数模盲均衡器具有吞吐量低和处理速度慢的缺点;为了克服这些缺点,在充分研究常数模算法特性的基础上,利用加法树和串并转换思想,结合这两者的优点构造了一种并行流水结构的盲均衡器,并用FPGA对整个设计进行了分模块实现;理论分析、Matlab仿真与实际QPSK信号测试表明,改进后的盲均衡器不仅能够有效地消除码间干扰并保留了传统盲均衡器的健壮性,而且具有吞吐量高和处理速度快的特点,适合在高速率均衡中应用。     

改进粒子滤波与预测滤波相结合的单星敏姿态估计

针对卫星姿态估计的非线性、非高斯特性,提出一种粒子滤波和预测滤波相结合的估计方法,在无角速率测量时,首先利用预测方法在线估计系统模型误差和姿态角速度,再通过改进的规则化粒子滤波器估计姿态四元数.粒子初始化和重要性函数等的设计加快了算法的收敛速度,预测方法的引入有效降低了粒子维数.在某通用小卫星平台上进行仿真,并与扩展卡尔曼滤波(EKF)比较,所得结果表明,算法在不同初始姿态估计时具有较好的稳定性和收敛精度.算法还为粒子滤波和无陀螺定姿的研究提供了参考.     

一种单频GPS软件接收机的设计实现

GPS软件接收机相对于硬件接收机更灵活,在一些特殊应用背景下易于实现更复杂的算法,从而提升了系统的性能.有着不可比拟的优势.文章致力于研究一种基于PC的单频GPS软件接收机.GPS信号下变频和对中频信号的采样模数转换、数据传输由射频前端、数据采集板实现,采样后的数字中频信号在PC中完成捕获、跟踪、导航信息解算,并给出最终定位结果.对数据采集硬件和信号处理算法的具体实现作了详细介绍,并给出了系统测试实采数据的处理结果,结果表明系统工作正常,静态定位精度可以满足要求.     

星载数据处理单元的可靠性研究

对目前比较常用的星载数据处理单元冗余模型进行了分析与比较,确定了双机冷备份结构的集中控制的一体化冗余数据处理单元系统结构,并对其可靠性进行了计算分析,概述了提高可靠性应采取的关键技术。     

一种基于Flash型FPGA的高可靠系统设计

本文以星载测控系统为背景.提出了一种基于Actel Flash FPGA的高可靠设计方案.采用不易发生单粒子翻转的Flash FPGA芯片,结合FPGA内部的改进型三模冗余、分区设计和降级重构,实现了高实时、高可靠的系统.     

基于龙芯宇航级芯片的BSP开发和移植

随着北斗三号导航卫星系统开始组网运行,星上系统对星载计算机系统提出了更快的数据传输和运算速度需求。中国科学院研制的北斗卫星采用高运算性能和高数据传输性能的星上计算机系统,其核心部件全部自主可控,即以龙芯中科公司生产的龙芯1E高性能宇航级处理器芯片为主构建的硬件环境,以实时操作系统VxWorks为软件环境。为适应龙芯中科1E系列的新型升级芯片,本文通过开发BSP和串口驱动,并在设备驱动管理上配置支持VxBus型驱动架构,实现VxWorks在新型芯片上的移植和运行,同时使驱动程序的可靠性、可移植性、独立性等性能得到有效提升。     

高轨卫星三结砷化镓太阳电池阵抗辐射设计

分析空间辐射效应对三结砷化镓（TJ-GaAs）太阳电池阵的影响,结合地面试验结果对太阳电池阵进行抗辐射设计,并在某倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上进行验证。通过对在轨卫星5 a的遥测数据分析,得出太阳电池阵输出功率因辐射效应造成的衰减规律,最后与设计方案进行比较,有效验证了抗辐射设计的数学模型,可为其他中高轨道卫星太阳电池阵的设计提供参考。