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低轨光学卫星相控阵数传期间太阳光规避方法

光学精密工程 2024年第6期32卷 822-832页

作者：童鑫曲友阳刘洁冰宋欣屿戴路长光卫星技术股份有限公司吉林长春130102

为防止低轨光学卫星相控阵数传任务过程中相机进光而对传感器造成损伤,提出了一种相控阵数传任务期间的太阳光姿态规避方法。首先,计算出地心固连坐标系中卫星指向太阳的向量与卫星指向地面数传站的向量,并建立两向量所在平面的单位法... 详细信息

为防止低轨光学卫星相控阵数传任务过程中相机进光而对传感器造成损伤,提出了一种相控阵数传任务期间的太阳光姿态规避方法。首先,计算出地心固连坐标系中卫星指向太阳的向量与卫星指向地面数传站的向量,并建立两向量所在平面的单位法向量。其次,以单位法向量为旋转轴使卫星指向地面数传站的向量以相控阵最大离轴角进行旋转,旋转后的向量即为卫星在地心固连坐标系下的太阳光规避向量。然后,通过太阳光规避向量、地心固联坐标系中卫星的位置及地心固联坐标系到轨道坐标系的转换矩阵,规划卫星在轨道坐标系下的太阳光规避姿态并计算出相控阵指向角。最后,在吉林一号高分02D星上进行了仿真分析和在轨试验。仿真结果表明,在相控阵最大波束角为60°的情况下,卫星使用太阳光姿态规避方法进行数传后,在12月份内相机与太阳光夹角在90°以下的概率由传统凝视姿态数传方法的44.1%降低为2.1%。吉林一号高分02D星在轨试验结果表明,近似相同条件下的两次数传任务在使用太阳光姿态规避方法进行数传后,相机与太阳光的夹角由传统凝视姿态的31.3°~152.1°提升为96.3°~180°,验证了太阳光姿态规避方法可在数传任务期间有效规避太阳光,保证了低轨光学卫星相机在轨的安全性和可靠性。

关键词：光学卫星相控阵数传太阳光规避期望姿态吉林一号高分02D星

光学卫星等比降地速的地影区主动推扫姿态规划

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宇航学报 2023年第11期44卷 1746-1756页

作者：童鑫钟兴曲友阳李文涛李冬瑞长光卫星技术股份有限公司长春130102

针对光学推扫卫星在地影区进行夜间推扫成像时,卫星相机成像区域地速过快导致传感器积分时间不足而难以获取高质量夜间影像的情况,设计了一种卫星等比降地速主动推扫的姿态规划方法。首先,根据卫星推扫成像任务的机动时间、成像起始时... 详细信息

针对光学推扫卫星在地影区进行夜间推扫成像时,卫星相机成像区域地速过快导致传感器积分时间不足而难以获取高质量夜间影像的情况,设计了一种卫星等比降地速主动推扫的姿态规划方法。首先,根据卫星推扫成像任务的机动时间、成像起始时刻与降速比例等参数计算出卫星等比降地速成像时的等效轨道初始位置;其次,根据卫星等效轨道初始位置与卫星侧摆角,通过轨道递推计算出卫星光轴实时指向的地面目标点坐标;然后,根据卫星实际的轨道位置与姿态解算出卫星指向地面目标点的实时期望姿态;最后,基于吉林一号高分04A卫星的参数对所设计方法进行数值仿真与在轨试验,结果表明了所提出的方法具有可行性与有效性。

关键词：光学卫星等比降地速主动推扫轨道递推地面目标点姿态规划

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空间目标轨道外热流计算及辐射特性研究

中国光学（中英文） 2024年第1期17卷 187-197页

作者：郑鸿儒马岩张帅王建超曲友阳北京跟踪与通信技术研究所北京100094 长光卫星技术股份有限公司吉林长春130000

本文针对空间目标受到的太阳辐射、地球辐射、地球反照辐射,采用蒙特卡洛(Monte Carlo)法,基于非结构四面体网格编写了仿真程序,并对计算结果进行了对比验证。进一步地,对太阳同步轨道卫星受到的轨道外热流,采用带帆板的网格对有无遮挡... 详细信息

本文针对空间目标受到的太阳辐射、地球辐射、地球反照辐射,采用蒙特卡洛(Monte Carlo)法,基于非结构四面体网格编写了仿真程序,并对计算结果进行了对比验证。进一步地,对太阳同步轨道卫星受到的轨道外热流,采用带帆板的网格对有无遮挡情况下各表面受到的轨道外热流进行了分析。结果显示,在对地模式下考虑遮挡后,−Y表面平均热流值降低了53.79 W/m^(2),+Y−Z侧帆板表面平均热流值降低了32.05 W/m^(2)。结合表面材料属性,分析了各表面的温度特性,并结合帆板温度的在轨遥测数据,验证了计算的准确性。最后,计算了两种模式下各方向的红外辐射强度。结果表明,不同观测模式下各表面受热流的影响不同,对地模式下各表面温度随时间变化较大,而对日模式下各表面热流较为稳定。两种模式下,太阳能帆板的温度较高,辐射强度较大,具有明显的红外特征,便于开展红外观测。

关键词：轨道外热流空间目标探测红外辐射蒙特卡洛方法

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低轨光学卫星同轨立体成像姿态规划与控制方法

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光学精密工程 2022年第14期30卷 1682-1693页

作者：李峰万秋华刘萌萌钟兴曲友阳中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 长光卫星技术股份有限公司吉林长春130102

为了提高低轨光学卫星同轨立体成像中多次成像对目标区域指向精度,从而获取更大的重叠覆盖面积,即立体像对有效面积。首先,设计了一种采用地球椭球模型,并考虑地球自转以及卫星滚动方向机动的同轨双视/三视立体成像姿态规划方法。其次,... 详细信息

为了提高低轨光学卫星同轨立体成像中多次成像对目标区域指向精度,从而获取更大的重叠覆盖面积,即立体像对有效面积。首先,设计了一种采用地球椭球模型,并考虑地球自转以及卫星滚动方向机动的同轨双视/三视立体成像姿态规划方法。其次,为了缩减机动时间,以提高卫星单次成像可拍摄的区域长度,考虑执行机构力矩与角动量约束,设计了一种路径规划快速机动控制算法(Path planning Fast Maneuver Control,PFMC),即基于旋转轴不变约束的三轴机动的最短路径和角加速度连续路径规划以及结合角加速度前馈与内外环控制的快速机动算法。最后,以“吉林一号”卫星参数进行数学仿真,控制精度优于0.02°,稳定度优于0.001(°)/s,成像时长不低于10 s。在轨测试期间,获得了乌鲁木齐市的立体像对与数字表面模型,有效覆盖面积大于1600 km2,双视成像的重叠率超过97%,验证了同轨双视立体成像规划与控制方法的可行性和有效性。

关键词：同轨立体成像三轴姿态规划快速机动姿态控制

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无陀螺姿态估计方法仿真分析

导航定位学报 2022年第5期10卷 62-67页

作者：沈莹曲友阳范林东戴路长光卫星技术股份有限公司长春130000 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049

针对不使用陀螺或陀螺失效情况下卫星姿态确定的问题,提出了用滤波估计的方法构造一个“伪陀螺”进行姿态确定的方法。以星敏测量信息和飞轮转速信息为输入量,以偏差四元数、偏差角速度、偏差干扰力矩为状态变量设计了误差姿态估计方程... 详细信息

针对不使用陀螺或陀螺失效情况下卫星姿态确定的问题,提出了用滤波估计的方法构造一个“伪陀螺”进行姿态确定的方法。以星敏测量信息和飞轮转速信息为输入量,以偏差四元数、偏差角速度、偏差干扰力矩为状态变量设计了误差姿态估计方程,结合扩展卡尔曼滤波实现了高精度的无陀螺姿态确定。通过仿真验证了该方法的有效性。在此基础上分析了影响姿态估计精度的各个因素。结果表明,飞轮安装误差、星体转动惯量误差主要影响动态跟踪过程;星敏噪声、飞轮噪声影响稳态过程,尤其飞轮对估计精度的影响大,无陀螺姿态估计方法可以在卫星上应用,但要严格控制飞轮指标。

关键词：无陀螺卫星姿态确定星敏飞轮卡尔曼滤波

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一种矢量信息重构的最优双矢量定姿算法

导航定位学报 2022年第4期10卷 43-48页

作者：李鑫邢斯瑞易进曲友阳长光卫星技术股份有限公司长春130033

针对低轨小卫星双矢量定姿算法存在主矢量不对称的问题,对双矢量进行了重构,将不同双矢量改进算法通过线性变换统一表达。提出了一种矢量信息重构的最优双矢量算法,通过求解2个矢量的沃赫拜(Wahba)代价函数,得到了最优姿态矩阵对应的参... 详细信息

针对低轨小卫星双矢量定姿算法存在主矢量不对称的问题,对双矢量进行了重构,将不同双矢量改进算法通过线性变换统一表达。提出了一种矢量信息重构的最优双矢量算法,通过求解2个矢量的沃赫拜(Wahba)代价函数,得到了最优姿态矩阵对应的参数。该参数由矢量观测噪声和参考矢量夹角构成,通过动态调节可获得任意时刻最小二乘意义下的最优姿态。通过实际卫星动力学仿真,算法求解的三轴姿态角均方根误差分别为3.09,3.07和2.98°,具有较高的解算精度。

关键词：双矢量定姿算法线性变换动态调节最优姿态

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自动驾驶仿真测试场景生成技术研究进展

计算机工程与应用 2025年第1期61卷 59-79页

作者：孙乐乐黄松郑长友夏春艳阳真中国人民解放军陆军工程大学指挥与控制工程学院南京210007

自动驾驶系统已经成为汽车行业和计算机科学的前沿研究领域。为了确保自动驾驶系统的安全性和可靠性,对自动驾驶系统进行充分的测试是十分必要的,而仿真测试因其测试成本低、安全性高等优点,并且测试场景是自动驾驶仿真测试的关键,因此... 详细信息

自动驾驶系统已经成为汽车行业和计算机科学的前沿研究领域。为了确保自动驾驶系统的安全性和可靠性,对自动驾驶系统进行充分的测试是十分必要的,而仿真测试因其测试成本低、安全性高等优点,并且测试场景是自动驾驶仿真测试的关键,因此仿真测试场景生成是自动驾驶测试过程中不可或缺的环节。目前,已有大量学者致力于研究自动驾驶仿真测试,也有许多关于自动驾驶仿真测试的研究进展报告,但是针对于自动驾驶仿真测试场景生成的研究进展报告却寥寥无几。因此,对关于自动驾驶仿真测试场景的文献进行了全面调查,并对自动驾驶仿真测试的相关背景知识进行概述;通过调研国内外几十篇相关文献,按照自动驾驶系统的模块进行归纳总结,对现有仿真测试场景生成方法进行详细分类阐述;通过调研目前主流的仿真测试工具,对现有仿真测试工具进行分析归纳;分析了自动驾驶仿真测试领域面临的挑战和未来展望。

关键词：自动驾驶仿真测试测试场景整车测试仿真测试工具

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动量表象相对论平均场理论与奇特核研究

科学通报 2025年

作者：郭建友安徽大学物理与光电工程学院

远离稳定线的弱束缚核由于其独特性质而备受关注.这些核素的费米面紧邻连续阈,使得其中的连续谱特别是共振态成为研究的关键.统一处理束缚态、共振态和连续谱及其相互耦合对于精确描述奇特核至关重要.本文介绍了动量表象下的相对论平均... 详细信息

远离稳定线的弱束缚核由于其独特性质而备受关注.这些核素的费米面紧邻连续阈,使得其中的连续谱特别是共振态成为研究的关键.统一处理束缚态、共振态和连续谱及其相互耦合对于精确描述奇特核至关重要.本文介绍了动量表象下的相对论平均场(relativistic mean field in complex momentum representation, RMF-CMR)理论,这种理论能够统一描述束缚态、共振态和连续谱. RMF-CMR计算能够消除传统RMF计算中对盒子尺寸的依赖性,特别适用于描述具有复杂物质密度分布的奇特核.在25O的研究中, RMF-CMR方法计算出的中子密度分布与盒子大小无关,展现其在描述奇特核方面的优势.在120Sn的研究中同时获得了窄共振态和宽共振态,显示了RMF-CMR计算在确定共振态方面的优越性. RMF-CMR还成功处理了库仑长程势问题,在78Ni的单质子能谱计算中获得了s波共振,展示了其在探索质子共振态方面的能力. RMF-CMR能够获取动量空间中局域化的共振态波函数,清晰展示赝自旋双重态波函数的对称性.在对丰中子核如124Zr的研究中, RMF-CMR支持124Zr是一个中子晕核的观点.总之,RMF-CMR方法在揭示原子核的奇特性质方面展现出独特的优势和应用前景,不仅很好地描述了实验上已发现的中子、质子晕奇特核,还在中等质量区域预言了可能存在的奇特核,为实验物理学界探索奇特核提供了重要的理论参考.

关键词：相对论平均场理论动量表象奇特核中子和质子晕

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宅基地使用权财产权化的公私法融合路径

中外法学 2025年

作者：程雪阳苏州大学王健法学院公法研究中心

科学认识并合理界定宅基地使用权的权利性质,是化解宅基地“三权分置”改革难点的关键所在。在我国现行法秩序中,宅基地使用权自诞生之初即为公共财产无偿利用权而非财产权或社会保障权。改革开放后,这种公共财产无偿使用权逐步具有了... 详细信息

科学认识并合理界定宅基地使用权的权利性质,是化解宅基地“三权分置”改革难点的关键所在。在我国现行法秩序中,宅基地使用权自诞生之初即为公共财产无偿利用权而非财产权或社会保障权。改革开放后,这种公共财产无偿使用权逐步具有了私法财产权的法律地位和部分内涵,但也长期处于权利性质不清且功能紊乱的状态。在推进中国式现代化的过程中,宅基地“三权分置”改革需要与宅基地使用权财产权化改革同步推进。为此,首先,应通过宅基地使用权财产权化改革,明确宅基地所有权、资格权、使用权在可分配和已分配宅基地两个领域的权利性质、功能、行使条件以及在公私法上的法律表达方式;其次,应通过宅基地“三权分置”改革落实宅基地使用权的财产权化改造目标,进而实现宅基地权利体系的丰富和完善;最后,应合理区分政府与市场的边界以及政府与集体的义务,综合运用土地分配、住房保障、财政补贴、金融支持等多种制度保障农民在公法上的户有所居权。

关键词：宅基地使用权三权分置财产权户有所居中国式现代化