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卫星BCDR模块双向LLC谐振变换器拓扑研究

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电源技术 2024年第3期48卷 477-483页

作者：张枭瑞赵欣博蒋硕赵田李楚薇中国空间技术研究院北京100094

研究了双向LLC谐振变换器,该拓扑作为功率变换器,适用于卫星充放电调节器中。通过对该变换器的结构、原理进行分析,提出了一种同步整流控制方法和同步等宽变频控制方法相结合的策略,通过PSIM实现了双向LLC谐振变换器应用于卫星充放电调... 详细信息

研究了双向LLC谐振变换器,该拓扑作为功率变换器,适用于卫星充放电调节器中。通过对该变换器的结构、原理进行分析,提出了一种同步整流控制方法和同步等宽变频控制方法相结合的策略,通过PSIM实现了双向LLC谐振变换器应用于卫星充放电调节器的仿真,双向最大输出功率为4 kW,适应了卫星充放电要求的电压范围,实现了充放电模式切换、恒压恒流充电模式切换以及Taper充电模式,解决了传统LLC谐振变换器及控制方法存在的能量无法双向流动、存在循环功率、开关损耗偏大等问题。

关键词：卫星充放电调节器 LLC谐振双向同步整流

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单/双站辅助的干涉仪标校与选站方法

航空兵器 2024年第1期31卷 122-127页

作者：宋逸豪黄普明刘波冯雪峰李帅张千中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

传统的固定基线干涉仪多误差联合标校方法需要三个以上的标校站才能实现干涉仪的在轨实时标校,但是在标校站数量不足时传统方法性能将降低甚至失效。针对标校站数量不足的情况,本文提出一种固定基线干涉仪单/双站标校算法。在干涉仪与... 详细信息

传统的固定基线干涉仪多误差联合标校方法需要三个以上的标校站才能实现干涉仪的在轨实时标校,但是在标校站数量不足时传统方法性能将降低甚至失效。针对标校站数量不足的情况,本文提出一种固定基线干涉仪单/双站标校算法。在干涉仪与标校站之间存在相对运动的条件下,首先通过多次测量获得一组标校信号相位差,其次利用所得相位差列出关于干涉仪各项系统误差的方程组,最后使用Penrose逆矩阵辅助的迭代最小二乘法求解出各项系统误差值。仿真结果验证了所提算法的可行性。在此基础上,针对标校站选址对标校后干涉仪定位性能影响的问题,分解标校站选址的各项指标,通过数值仿真的方式,定性分析了标校站选址的各个参数对干涉仪定位精度的影响。分析结果表明,单站情况下位于星下点附近的标校站或双站情况下相距较远的两个标校站均能让标校后的干涉仪获得更优的定位性能。

关键词：干涉仪标校系统误差单站双站

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一种星上直驱电推进的新型高压变换模块

电源技术 2024年第9期48卷 1860-1865页

作者：蒋思越葛斯乔蒋硕李康黄智中国空间技术研究院北京100094

随着卫星的功率需求越来越大,电推进等高压大功率设备在卫星上广泛应用,传统的100 V母线架构难以满足卫星日益增长的需求。提出了一种适用于直驱霍尔电推进设备的高压母线变换模块,采用两级式架构,前级采用交错Boost电路,后级采用全桥... 详细信息

随着卫星的功率需求越来越大,电推进等高压大功率设备在卫星上广泛应用,传统的100 V母线架构难以满足卫星日益增长的需求。提出了一种适用于直驱霍尔电推进设备的高压母线变换模块,采用两级式架构,前级采用交错Boost电路,后级采用全桥升压电路,可以提供300 V的高压母线,同时实现最大功率点跟踪(MPPT)、电流恒流充电和母线稳压等功能。

关键词：高压母线 MPPT 交错并联升压全桥减重

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月表温度和地形对科研站选址的影响

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 125-135页

作者：张思勃刘阳王慎泉彭祺擘王超姚伟中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 航天员科研训练中心北京100094

月球极区具有独特的地理特征和潜在的水冰资源,是未来月球科学探测和基地建设的优选区域。但月球极地具有太阳光照条件差异显著、月地直接通信范围有限、月表温度变化幅度大、地势陡峭等特点,对选址研究提出了巨大挑战。定量化地研究月... 详细信息

月球极区具有独特的地理特征和潜在的水冰资源,是未来月球科学探测和基地建设的优选区域。但月球极地具有太阳光照条件差异显著、月地直接通信范围有限、月表温度变化幅度大、地势陡峭等特点,对选址研究提出了巨大挑战。定量化地研究月球极地相对宜居区的温度和地形分布,对于深入探索月球极地具有重要意义。利用月球勘测轨道器(LRO)上搭载的激光高度计(LOLA)和辐射计(Diviner)的观测数据产品,建立了一种月球相对宜居区的评估方法;并以月球南极为目标选取了典型的相对宜居区,对相对宜居区内的表面温度的日变化和季节变化特征进行了研究,分析对比了各相对宜居区的地形坡度、表面粗糙度和地形高度分布等情况。其中区域A(Scott M附近)地处月球南极的相对高地(约3~7 km),坡度(中位数为8°)和表面粗糙度(小于2 m)适中;区域B(de Gerlache附近)最靠近南极中心,太阳可见度可高达0.8,坡度较陡(中位数为12.4°),表面粗糙度适中(小于2 m);区域C(Amundsen附近)的地势最低(约-1.8~-0.5 km),太阳可见度(小于0.6)和地球可见度(小于0.5)最小,地形坡度最缓(中位数为5.4°),但是有约26%的区域表面粗糙度大于3 m。夏季夜晚,区域B和区域A内局部温度可分别超过0℃和-20℃,具有相对较好的温度环境,可作为潜在的选址区域。

关键词：月球表面温度月球地形高度月球表面坡度月球表面粗糙度月球相对宜居区

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星间时间传递亚ps传播时延与不连续测量Allan方差的修正

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天文学报 2024年第4期65卷 87-98页

作者：何克亮贺玉玲王国永中国空间技术研究院西安分院西安710100

星间信号非对称传播路径引起卫星接收信号时刻发生非相等延迟,需要在时间传递钟差解算过程中予以精确修正.通过分析钟差观测方法,对卫星运动引起的非对称传播时延进行归算,应用时间传递函数方法分项评估相对论性光线偏折引起的传播时延... 详细信息

星间信号非对称传播路径引起卫星接收信号时刻发生非相等延迟,需要在时间传递钟差解算过程中予以精确修正.通过分析钟差观测方法,对卫星运动引起的非对称传播时延进行归算,应用时间传递函数方法分项评估相对论性光线偏折引起的传播时延以及评估时延修正残差的附加稳定度,在当前定轨条件下传播时延修正精度可达亚ps量级.针对星间时频比对数据缺失的影响,拓展了Allan方差的自相关函数表示,提出采用统计方法分别计算不同幂律噪声的稳定度修正系数,分析了比对数据缺失对不同幂律噪声稳定度计算的影响.总体上提出一种星间时频比对传播时延与不连续测量Allan方差修正的系统性方法,可用于ps级星间时间传递的钟差修正.

关键词：时间:时间比对传播时延参考系:原子时方法:统计

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多波束波导的欧拉角转正研究

航天器工程 2024年第2期33卷 70-75页

作者：王东黄涛任健曲希亭李成中国空间技术研究院西安分院西安710100

多波束波导设计受布局空间、卫星总装及美观整齐等因素约束大,一般为多层多列排布形式,走向与卫星舱板平行,多波束天线作为多波束波导起始端口,通常与卫星舱板存在多个角度,波导端口转正,成为波导布局工作的难题。文章在平面旋转和三维... 详细信息

多波束波导设计受布局空间、卫星总装及美观整齐等因素约束大,一般为多层多列排布形式,走向与卫星舱板平行,多波束天线作为多波束波导起始端口,通常与卫星舱板存在多个角度,波导端口转正,成为波导布局工作的难题。文章在平面旋转和三维旋转原理的基础上,提出用欧拉角描述多波束波导端口转正问题,采用欧拉角内旋定义波导端口转正过程,找到了一种旋转顺序,即沿ZYX轴顺序旋转,将偏航角、俯仰角和横摆角对应为特定角度的弯波导和扭波导。波导根据既定顺序连接后,波导输出端口与舱板为平行关系,解决了多波束波导端口转正问题,为多波束波导的设计奠定了基础。该方法的正确性在高通量卫星上得到了验证,对采用多波束方案的高通量卫星的波导布局工作具有参考价值。

关键词：多波束波导欧拉角旋转高通量卫星

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海洋激光雷达漫射衰减系数反演方法研究

激光技术 2024年第3期48卷 425-431页

作者：雷子昂杨颂沈振民孙倩张景豪郑永超中国空间技术研究院北京空间机电研究所北京100094 中国空间技术研究院空间激光信息感知技术核心专业实验室北京100094

为了解决漫射衰减系数K d的反演依赖于原位测量数据的问题,提出了一种基于Klett和Fernald法反演K d的融合算法。该融合算法以Klett法反演结果为基准,计算出激光雷达比作为Fernald法迭代时的先验信息,再用Fernald法反演出更加精确的水体... 详细信息

为了解决漫射衰减系数K d的反演依赖于原位测量数据的问题,提出了一种基于Klett和Fernald法反演K d的融合算法。该融合算法以Klett法反演结果为基准,计算出激光雷达比作为Fernald法迭代时的先验信息,再用Fernald法反演出更加精确的水体漫射衰减系数K d;并运用数学解析模型作为融合算法的仿真数据源,解决了实测信号数据量不足的问题,最后基于自研的双频激光雷达系统,利用海试数据对融合算法进行了实验验证。结果表明,融合算法反演得到K d值的均方根误差值为0.74 m-1,精度优于传统的Klett法和Fernald法;所提出的融合算法能够满足近岸浅海水体漫射衰减系数K d反演的收敛和精度要求,且能在没有原位现场环境先验信息的条件下快速计算激光雷达比。该研究对浅海水域的深度测量以及海洋剖面光学参数的测量是有帮助的。

关键词：海洋光学海洋激光雷达激光雷达比水体漫射衰减系数 Klett算法 Fernald算法

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智能航天器技术发展分析

航天返回与遥感 2024年第3期45卷 1-6页

作者：张耀欣潘晓沛张京波中国空间技术研究院北京100094 北京空间科技信息研究所北京100094

人工智能技术自20世纪50年代诞生以来,日渐发展和成熟,目前已在社会的不同领域中得到了广泛应用,世界主要航天机构也逐渐将其应用到航天领域。随着智能技术的发展和应用,航天器也具有了近似人类的感知、识别、规划、决策、控制、执行、... 详细信息

人工智能技术自20世纪50年代诞生以来,日渐发展和成熟,目前已在社会的不同领域中得到了广泛应用,世界主要航天机构也逐渐将其应用到航天领域。随着智能技术的发展和应用,航天器也具有了近似人类的感知、识别、规划、决策、控制、执行、管理、运行等行为特征,部分航天器甚至具有群体协同的社会特征,航天器应对复杂环境的能力得到了显著提升。文章从航天器与运行环境相互作用的角度探讨了智能航天器的内涵,通过研究智能航天器的发展历程和主要应用案例,分析了智能航天器技术的发展特点,并对中国智能航天器技术的发展提出了建议。

关键词：人工智能发展历程发展特点航天器

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光学成像卫星实景三维技术应用及启示

航天器工程 2024年第3期33卷 95-100页

作者：张耀欣张京波刘韬中国空间技术研究院北京100094 北京空间科技信息研究所北京100094

文章归纳总结了具有实景三维应用能力的光学成像卫星的发展,调研了目前国外卫星实景三维技术应用产品,梳理了近年国外卫星实景三维产品在高精度三维基础数据开发、目标指示等方面的应用,研究了实景三维产品在遥感领域的市场潜力,提出光... 详细信息

文章归纳总结了具有实景三维应用能力的光学成像卫星的发展,调研了目前国外卫星实景三维技术应用产品,梳理了近年国外卫星实景三维产品在高精度三维基础数据开发、目标指示等方面的应用,研究了实景三维产品在遥感领域的市场潜力,提出光学成像卫星实景三维技术应用已成为国家的重要数据资源和生产要素,在民商用领域,卫星实景三维技术应用是引领遥感产业跨越式发展的途径之一。

关键词：实景三维光学成像卫星数字表面模型

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