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应用曲率滤波的天基红外点目标图像背景抑制方法

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航天器工程 2022年第4期31卷 84-90页

作者：丁翔张超史嘉伟刘晓磊高宏霞潘忠石王虎妹王世涛北京跟踪与通信技术研究所北京100094 北京遥感信息研究所北京100192 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

低信杂比条件下的红外点目标检测提取一直是热点研究问题。有效抑制背景、增强目标是决定检测性能的关键。文章提出一种天基红外点目标图像的背景抑制方法,利用目标与背景的空域变化差异特性,针对性设计滤波算法,并通过图像曲线曲率融... 详细信息

低信杂比条件下的红外点目标检测提取一直是热点研究问题。有效抑制背景、增强目标是决定检测性能的关键。文章提出一种天基红外点目标图像的背景抑制方法,利用目标与背景的空域变化差异特性,针对性设计滤波算法,并通过图像曲线曲率融合估计进行背景抑制,有效区分目标与背景。仿真分析结果表明:局部信杂比增益可提升5倍以上,能有效抑制背景杂波。

关键词：天基红外点目标曲率滤波红外图像背景抑制

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支持任务自主接入的星务软件重构方法

中国空间科学技术 2023年第4期43卷 52-65页

作者：李翔宫江雷郭莉芳韩笑冬王超杨凯飞中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 西安电子科技大学西安710126

目前卫星设计领域软件在轨重构方式安全性低,灵活性差,大大制约了星务软件在轨功能的持续更新与扩展需求。针对以上背景,提出了一种支持任务级重构的星务软件架构,介绍了基于容错SRAM的典型硬件环境和基于软总线的软件分层设计方法;开... 详细信息

目前卫星设计领域软件在轨重构方式安全性低,灵活性差,大大制约了星务软件在轨功能的持续更新与扩展需求。针对以上背景,提出了一种支持任务级重构的星务软件架构,介绍了基于容错SRAM的典型硬件环境和基于软总线的软件分层设计方法;开展对任务自主接入及硬件重启后自主恢复机制的研究,提出支持任务自主接入的星务软件重构流程及补丁协议,最终针对新型软件架构和任务接入方法进行仿真,验证了该方法的安全有效性,解决了目前星务软件重构灵活性差的问题,为提升卫星软件好用易用性提供了解决方案。

关键词：卫星软件持续更新与扩展任务级自主接入容错SRAM 重构灵活性

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障碍物空间下分布式轨迹规划的死锁破解初探

航空学报 2023年

作者：董豪泽陈昱达刘丹李忠奎中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京大学工学院

基于优化的分布式轨迹规划方法因具有较强的可解释性和可扩展性而备受关注，但由于缺少中心节点和全局优先级，容易诱发集群运动陷入死锁，即若干机器人互相阻隔而无法到达终点的情形。现有的障碍物空间下死锁解决方案大多是启发式的，... 详细信息

基于优化的分布式轨迹规划方法因具有较强的可解释性和可扩展性而备受关注，但由于缺少中心节点和全局优先级，容易诱发集群运动陷入死锁，即若干机器人互相阻隔而无法到达终点的情形。现有的障碍物空间下死锁解决方案大多是启发式的，缺乏理论支撑。为此，本文针对可行域为半空间交集这一基础情形，通过构建多机器人轨迹规划的模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)问题，得到了死锁发生的必要条件，并指出该条件可以理解为机器人所受来自自身目标的吸引力、来自其它机器人的斥力和来自障碍物约束面的斥力三者的受力平衡。在此基础上，提出了一种死锁破解策略，并证明其在一定条件下可避免发生稳定的死锁现象。最后，通过密集空间下的随机对比仿真验证了算法的有效性。

关键词：多机器人系统分布式轨迹规划死锁破解模型预测控制障碍物空间

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基于时序建模的卫星故障检测方法

中国空间科学技术 2023年第2期43卷 93-102页

作者：杨凯飞韩笑冬吕原草徐楠宫江雷李翔中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 西安电子科技大学西安710126

为解决当前卫星故障检测面临的依赖规则库、多元特征融合不足以及数据正负样本分布不均衡等问题,从卫星数据的时序特性出发,提出基于时序建模的卫星故障检测方法与半监督模型,实现卫星数据规律的有效挖掘与数据驱动的故障检测。考虑卫... 详细信息

为解决当前卫星故障检测面临的依赖规则库、多元特征融合不足以及数据正负样本分布不均衡等问题,从卫星数据的时序特性出发,提出基于时序建模的卫星故障检测方法与半监督模型,实现卫星数据规律的有效挖掘与数据驱动的故障检测。考虑卫星数据间的时序关联,提出基于长短期记忆神经网络的卫星故障检测方法,并引入滑动窗口机制实现卫星数据的有效预测与故障检测。考虑卫星数据多元特征参数间的关联关系,引入时间卷积和自编码器神经网络,同时建模不同时刻、多元特征参数间的依赖关系,实现融合多元特征参数进行卫星故障的有效检测。以某型号卫星电源分系统为实验对象,仿真结果表明,所提算法和模型在关键指标方面优于BP神经网络等传统故障检测方法和模型。

关键词：故障检测时间卷积神经网络自编码器长短期记忆神经网络时序建模半监督学习

地基空间目标监视雷达大气折射误差修正方法研究

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电波科学学报 2023年

作者：汪昭凯计一飞董臻唐飞翔张永胜张庆君赵秉吉高贺利中国空间技术研究院遥感卫星总体部国防科技大学电子科学学院

大气介质垂向非均匀分布会使穿行其中的电磁波发生折射现象，尤其是其中的对流层和电离层，可造成电磁波传播延迟及路径弯曲，进而导致地基空间目标监视雷达测距和测角误差.本文基于射线追踪法实现了大气折射误差建模，推导了雷达测距... 详细信息

大气介质垂向非均匀分布会使穿行其中的电磁波发生折射现象，尤其是其中的对流层和电离层，可造成电磁波传播延迟及路径弯曲，进而导致地基空间目标监视雷达测距和测角误差.本文基于射线追踪法实现了大气折射误差建模，推导了雷达测距和测角误差关于大气折射指数垂向分布的精确表达式，并详细阐述了地基空间目标监视雷达大气折射误差修正原理及流程，相比于传统的误差近似模型及修正方法，本文所提出的误差模型更准确、修正方法更有效.基于对流层和电离层模型获取大气折射指数垂向分布特性曲线，进行大气折射误差数值仿真，结果表明，本文方法在大气分层不同间隔取值下的误差补偿精度更高、性能更稳健，特别是在低仰角情况下，其性能优势更加明显.

关键词：对流层电离层大气折射效应空间目标监视雷达大气折射误差修正

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资源一号02D卫星星地数据平衡分析与设计

航天器工程 2020年第6期29卷 51-59页

作者：武小栋王建赵妍张宏宇王啸虎魏昕张景阳贺捷西安空间无线电技术研究所西安710071 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

资源一号02D卫星作为我国首颗民用高光谱业务卫星,搭载两台中分辨率、大幅宽相机,载荷原始数据量高达3.45Gbit/s。针对卫星载荷数据高时效性的传输需求,文章从原始载荷数据率下传需求、图像压缩比选择、对地观测弧段和地面站接收情况... 详细信息

资源一号02D卫星作为我国首颗民用高光谱业务卫星,搭载两台中分辨率、大幅宽相机,载荷原始数据量高达3.45Gbit/s。针对卫星载荷数据高时效性的传输需求,文章从原始载荷数据率下传需求、图像压缩比选择、对地观测弧段和地面站接收情况以及固存容量使用需求等方面进行分析,设计了卫星数据处理与传输分系统,通过采用灵活的图像压缩比组合、多种工作模式联合、数传天线接力传输等方式,实现卫星星地数据传输平衡,提升了卫星数据传输效能,对后续遥感卫星星地数据平衡设计有一定借鉴意义。

关键词：资源一号02D卫星数据处理与传输数据平衡

数读“天链”:一文了解中国“数据中继卫星天团”

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国际太空 2022年第8期 7-10页

作者：范晨陈小群刘爱冬骆嘉馨中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部

2022年6月5日,神舟十四号载人飞船出征太空,电视直播中传出“天路前、返向链路正常,天路跟踪正常”的口令,“天链”数据卫星中继系统为我国载人航天工程提供可靠稳定的天基测控与数传服务。7月13日,随着天链二号03星发射成功,我国第二... 详细信息

2022年6月5日,神舟十四号载人飞船出征太空,电视直播中传出“天路前、返向链路正常,天路跟踪正常”的口令,“天链”数据卫星中继系统为我国载人航天工程提供可靠稳定的天基测控与数传服务。7月13日,随着天链二号03星发射成功,我国第二代中继卫星系统完成三星组网。中国空间技术研究院“天链”中继卫星系统研制团队将多条高速“天路”编织成了一张多重覆盖的高速“天网”。

关键词：电视直播载人航天工程数据中继卫星中继卫星系统多重覆盖返向链路天基测控天路

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从俄乌冲突看典型陆战场天基信息战术应用

中国军转民 2023年第19期 146-147页

作者：宋洁璇杨航吴戈男孙亚楠陈玥中国空间技术研究院卫星应用总体部

本文通过对俄乌战场环境、打击目标、侦察手段特点进行分析,对打击目标类型按照对侦察情报时间敏感度要求分为固定目标及时敏目标,选取俄乌冲突中的典型作战案例展开研究,综合研判得出典型陆战场环境下对固定目标及时敏目标打击任务中... 详细信息

本文通过对俄乌战场环境、打击目标、侦察手段特点进行分析,对打击目标类型按照对侦察情报时间敏感度要求分为固定目标及时敏目标,选取俄乌冲突中的典型作战案例展开研究,综合研判得出典型陆战场环境下对固定目标及时敏目标打击任务中天基装备侦察保障需求,最后提出启示及建议。

关键词：俄乌冲突陆战场天基信息战术应用

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大型GEO通信卫星平台转移轨道段热分析

航天器环境工程 2021年第5期38卷 495-502页

作者：陶家生林骁雄钟红仙王浩攀中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

为了增强大型高价值卫星的抗风险能力,针对极端温度环境以及相较一般发射工作程序有所偏离的情况,进行转移轨道卫星平台的热性能分析。对抛整流罩、星箭分离、出地影、南板受照、北板受照5个典型状态下的卫星平台进行热分析,结果显示:... 详细信息

为了增强大型高价值卫星的抗风险能力,针对极端温度环境以及相较一般发射工作程序有所偏离的情况,进行转移轨道卫星平台的热性能分析。对抛整流罩、星箭分离、出地影、南板受照、北板受照5个典型状态下的卫星平台进行热分析,结果显示:卫星平台本体的温度包络为51.68~-16.35℃,未超出一般要求,表明卫星平台的热性能有一定保持能力,但平台本体温度与热控要求间的裕度仅3.3~3.6℃,须予以关注;同时,采用3D舱板的有限元分析方法揭示出服务舱板厚度方向热梯度在出地影时刻最大值达5℃,对结构精度和机构运动性能或带来潜在风险。

关键词：通信卫星地球同步转移轨道温度分布有限元方法