Tethered space orientation via adaptive sliding mode

Here, we study the problem of a rotating tethered satellite system (TSS) orientation. The rotation TSS is used for propellantless delivery of the payload from low earth orbits to geostationary orbits or other transfer orbits. Driving the angular positions to correct desired orientation in rendezvous and tossing moments, in fact, is important operation in many real sceneries. We suggest the mathematical model describing the dynamics of TSS and catch mechanism/payload rendezvous with external disturbance terms. Here is shown that using sliding mode control (SMC), we are able to control successfully the position of TSS. The conventional and adaptive versions of SMC are considered. We show that SMC with the gain matrix adaptation based on the equivalent control method can significantly reduce the undesirable chattering effect provoking possible damages of TSS. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于北斗的高速摄像机时间同步器设计

为了满足民用飞机在飞行试验中高速摄像机对时间同步的需求,基于国产北斗卫星导航系统设计了具有精确输出IRIG-B(AC)码的时间同步器,用于机载高速摄像机的精确时间同步。以FPGA为核心,使用直接数字频率合成技术实现了IRIG-B(AC)码的产生。实验结果表明,该同步器时间同步精度满足要求,可以实现对高速摄像机进行时间同步的功能。     

用风云二号C星进行热点监测的快速算法

用卫星影像资料监测热点已经有较长的历史.静止卫星由于影像采集时间间隔短,能显著提高热点监测的及时性,但由于其星下点分辨率低,影像覆盖范围广,监测热点较为困难.文中提出了一种利用风云二号C星影像资料进行热点监测的快速算法,首先对影像资料进行辐射定标并生成中红外与长红外通道的差值影像图,而后将中红外影像图与差值影像图分割为20×20像元的小块,分别计算各小块的最大值、平均值及标准差,认为两幅影像相对应的像元块内最大值均大于平均值3倍标准差即认为该块内可能含有热点;然后结合地表真实分布情况对含有热点的小块进行综合识别处理;最后将含有热点的局部影像进行几何校正投影输出.通过实例资料进行检验,认为这种方法计算简单、快速,可极大提高热点监测的准确性与时效性.     

卫星通信TCP特性及改进

文章就卫星通信TCP性能改进进行了研究,分析了船载卫通站卫星通信通过TCP协议传播的一些不利于工作效率的特性,针对部分特性提出了改进方法,并进行了简单的测试,TCP协议作为一种可靠的通信协议,本身采取了一些保护数据安全传输的措施,但是这些措施往往是应用于有线网络,并不能很好地适应船载卫通站的通信保障需求。本文提出的改进方法主要是采用分析数据包丢失现象改进TCP传输的拥塞控制和慢启动策略。     

基于CLIPS的卫星任务规划专家系统设计

本文提出了基于CLIPS的卫星任务规划专家系统的设计方法,详细分析了系统的结构和功能,重点讨论了中文产生式系统的BNF范式、基于上下文的推理机制和集合运算符。中文产生式系统的BNF范式基于CLIPS标准BNF范式定义,并依据BNF范式进行规则表示和规则自定义获取;推理机采用上下文限制的规则控制策略,依据不同的上下文加载相关的事实和规则,提高推理机的运行效率;利用规则中的对象逻辑子式进行了集合运算符的设计,并对极值运算符、属性差值运算符和均值运算符等三类集合运算符进行了探讨。该系统解决了卫星任务规划中知识表示和知识获取问题,提高了卫星任务规划推理效率,为卫星任务规划人员提供有效的辅助决策功能。     

考虑非线性项的卫星编队保持

针对低轨道运行的编队卫星在非线性项作用下,伴随卫星运行的相对运动轨道发生偏移的情况,传统的李亚普诺夫方法能较好地控制轨道的初始偏移,使系统达到李亚普诺夫大范围一致稳定,但长期项误差震荡较大.本文提出了一种多回路结构的卫星轨道保持的控制方法,内回路选取使系统满足李亚普诺夫大范围一致稳定的控制律,外回路选取LQR线性状态调节器.此内外回路调节器能更好地抑制环绕卫星相对于基准轨道的误差漂移,更好地稳定编队队形.最后,数值仿真结果验证了此方法比传统的李亚普诺夫方法具有使编队更稳定的效果.     

一种气象卫星数据脉冲噪声滤除方法

气象卫星数据在采集或者传输的过程中,往往会引入不同程度的脉冲噪声。为提高图像质量,滤除噪音,进行可信度分析,提出了一种三阶段气象卫星数据脉冲噪声检测和滤除方法。在算法第一阶段,利用均值与均方差比值差值序列建立排序检测器(ROD),检测出图像中所有可能的脉冲噪声点;第二阶段,采用逐点滑动N×N窗口,按照每个可能的脉冲噪声点在不同的滑动窗口被重复检测到的次数,建立噪声可信度。第三阶段,对高噪声点进行滤波;对低噪声点迭代排序检测,如果可识别有噪声点,再进行滤波。结果表明,算法可以准确检测和滤除脉冲噪声,并保持数据中非噪声点信息。     

特征模型方法在中继星天线指向控制中的应用

主要研究基于特征模型的自适应控制方法在中继星天线指向跟踪控制中的应用.利用由Newton-Euler方法建立的挠性多体卫星的混合坐标方程动力学简化模型进行数学仿真,分别采用基于特征模型的自适应控制方法和经典PID方法进行卫星本体姿态和天线指向跟踪控制,并比较两种控制方法的控制稳定性和控制精度,仿真结果表明用特征模型自适应控制方法设计的控制器能满足系统性能要求,并具有很强的鲁棒性和抗干扰性.     

Disaster Monitoring of Satellite Image Processing Using Progressive Image Classification

The analysis of remote sensing image areas is needed for climate detection and management, especially for monitoring flood disasters in critical environments and applications. Satellites are mostly used to detect disasters on Earth, and they have advantages in capturing Earth images. Using the control technique, Earth images can be used to obtain detailed terrain information. Since the acquisition of satellite and aerial imagery, this system has been able to detect floods, and with increasing convenience, flood detection has become more desirable in the last few years. In this paper, a Big Data Set-based Progressive Image Classification Algorithm (PICA) system is introduced to implement an image processing technique, detect disasters, and determine results with the help of the PICA, which allows disaster analysis to be extracted more effectively. The PICA is essential to overcoming strong shadows, for proper access to disaster characteristics to false positives by operators, and to false predictions that affect the impact of the disaster. The PICA creates tailoring and adjustments obtained from satellite images before training and post-disaster aerial image data patches. Two types of proposed PICA systems detect disasters faster and more accurately (95.6%).