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星下点观测的星载卫星导航反射信号海面风矢量极大似然估计

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1418-1427页

作者：王峰李建强张国栋张琦杨东凯北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京航空航天大学宇航学院北京100191 上海航天技术研究院上海201109 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 上海埃依斯航天科技有限公司上海201109

该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量... 详细信息

该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量极大似然估计(MLE)反演算法直接利用两颗及以上导航卫星的星下点非镜向散射信号进行海面风矢量的反演,并提出风矢量搜索算法提高反演效率。通过搭建星载GNSS-R仿真平台验证算法的可行性和评估算法性能。结果表明:所提算法可直接利用非镜向独立观测模式下的多颗导航卫星散射信号反演得到海面风速和风向;多星观测可消除观测几何导致的模糊解从而将海风风向4个模糊解降至2个模糊解,但无法消除海浪谱的对称性导致的海面风向模糊解。在2~25 m/s的风速内,当信噪比(SNR)大于11 dB时,3星观测的风速均方根误差(RMSE)优于2 m/s,风向的均方根误差优于15°。

关键词：全球导航卫星系统反射计极大似然估计海面风矢量遥感

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基于粒子图像分割的混合PIV-PTV算法

空气动力学学报 2024年第2期42卷 68-75,I0002页

作者：李拓张清福潘翀陈爽申俊琦王宏伟李晓辉黄湛王晋军北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力创新研究中心宁波315800 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所绵阳621000 中国航天空气动力技术研究院北京100074

粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)因其非接触场测量的特性,已成为空气动力学领域的主要测量工具。复杂流动的速度场往往具有非均匀性,示踪粒子难以在待测空间均匀分布。因此,在应用PIV互相关算法处理粒子稀疏区时,需要... 详细信息

粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)因其非接触场测量的特性,已成为空气动力学领域的主要测量工具。复杂流动的速度场往往具有非均匀性,示踪粒子难以在待测空间均匀分布。因此,在应用PIV互相关算法处理粒子稀疏区时,需要采用更大的查询窗口以降低测量的不确定度,但会带来空间分辨率低的实际问题。而粒子追踪测速法(particle tracking velocimetry,PTV)追踪单个示踪粒子的跨帧位移,具有比PIV更高的空间分辨率,但难以适用于粒子浓度高的稠密区。针对PIV、PTV各自的优点,本文发展了一种基于粒子图像分割的混合PIV-PTV测速技术。首先定义了基于维诺多边形的粒子局部浓度量度,用以计算示踪粒子在粒子图像上的局部浓度场;其次通过设定的浓度阈值对粒子进行二分类,使用基于高斯核函数的支持向量机寻找出最优的分类边界,从而实现对粒子图像的粒子稀疏区和稠密区的划分;最后对两个区域分别使用PIV和PTV进行速度场计算,并合并为完整的速度场输出。仿真结果表明,上述方法可实现对粒子图像中的示踪粒子稀疏区和稠密区的自动划分,有效提高速度场测量的空间分辨率。将该方法应用在马赫数Ma=6的湍流边界层近壁测量中,可有效解决高速条件下粒子因强剪切难以进入边界层近壁区的问题,显著提高对近壁流动的解析能力。

关键词：粒子图像测速混合PIV-PTV 粒子图像分割支持向量机维诺多边形

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国企办医院学科建设新模式的探索与实践

中国卫生产业 2024年第4期21卷 87-91页

作者：孙佼周爽郐涛徐艳谷江英陈育苗侯梦池中国航天科工集团七三一医院医务部北京100074

国企办医院深化改革稳步前行,但学科建设方面普遍存在发展速度过缓、医疗资源配置不足等限制学科发展的问题。如何推进学科建设成为国企办医院快速、高质量发展亟待解决的问题。本研究以国企办医院一具体学科为研究对象,构建内部资源配... 详细信息

国企办医院深化改革稳步前行,但学科建设方面普遍存在发展速度过缓、医疗资源配置不足等限制学科发展的问题。如何推进学科建设成为国企办医院快速、高质量发展亟待解决的问题。本研究以国企办医院一具体学科为研究对象,构建内部资源配置-外部医联体帮扶模型,以医院发展为对照,从效率、质量与技术、学科影响力、患者满意度4个方面进行学科建设成效分析,以期对迫切需要发展的国企办医院的学科建设提供一定指导。

关键词：学科建设资源配置国企办医院

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使用标校源辅助的外辐射源目标定位方法

宇航学报 2024年第5期45卷 731-740页

作者：秦兆涛衣龙腾曹永虎魏少明中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

鉴于定位站位置不确定性会严重影响目标定位性能,提出了一种使用标校源辅助信息的高精度外辐射源目标定位方法。首先利用标校源观测量信息减小接收站位置误差并更新其误差统计特性,随后使用优化的两步加权最小二乘算法,结合先验站址误... 详细信息

鉴于定位站位置不确定性会严重影响目标定位性能,提出了一种使用标校源辅助信息的高精度外辐射源目标定位方法。首先利用标校源观测量信息减小接收站位置误差并更新其误差统计特性,随后使用优化的两步加权最小二乘算法,结合先验站址误差统计信息,实现对外辐射源目标的精准定位解算。对定位算法进行了克拉美罗界推导,理论分析该算法可实现渐进有效。仿真实验结果表明:在标校源辅助定位下,可有效降低定位站位置误差对目标定位性能的影响,显著提高目标定位精度,并且当观测量误差和定位站位置误差较小时,所提定位算法可达到最优估计。该算法可得到目标位置的解析值,不需要迭代运算,计算量较小。

关键词：卫星导航目标定位标校源外辐射源定位精度克拉美罗界

高速运动等离子体包覆目标的电磁散射特性研究

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电波科学学报 2024年第1期39卷 80-90页

作者：郭先敏邓浩川满良李海燕陈伟杨利霞薄勇计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽大学合肥230601 中国航天科工集团有限公司第二研究院北京100854 电磁散射重点实验室北京100854

高超声速飞行器在临近空间执行高空任务时会与大气剧烈摩擦促使周围空气发生电离,从而在飞行器表面激发等离子体流场,其会严重干扰飞行器与雷达之间的无线通信,同时还会给运动雷达目标的电磁散射特性造成强烈影响。本文采用Lorentz-FDT... 详细信息

高超声速飞行器在临近空间执行高空任务时会与大气剧烈摩擦促使周围空气发生电离,从而在飞行器表面激发等离子体流场,其会严重干扰飞行器与雷达之间的无线通信,同时还会给运动雷达目标的电磁散射特性造成强烈影响。本文采用Lorentz-FDTD方法研究了等离子体鞘套包覆下的高速运动目标与电磁波之间的相互作用。根据相对论原理对运动等离子体的电磁特征参数进行数值建模,基于运动等离子体的物理模型,利用Lorentz-FDTD数值方法研究运动等离子体的电磁特征参数变化对雷达目标远场散射特性的影响,计算等离子体目标在不同物体速度下对电磁波的反射系数。研究结果显示:物体的运动速度会改变等离子体的介电常数,进而影响等离子体对电磁波的吸收和散射机制;在相对论效应和等离子体色散的共同影响下,高速运动等离子鞘套包覆目标物的电磁散射特性在不同的电磁波工作频段将呈现出复杂的变化规律。

关键词：高速运动目标洛伦兹变换等离子体鞘套时域有限差分(FDTD)方法

基于总线故障注入的卫星热控自主管理软件测试方案

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航天器工程 2024年第3期33卷 135-140页

作者：刘鹤张晓明张月中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

针对卫星热控分系统设计的新状态,梳理了热控自主管理软件中多点控温功能、跟踪控温功能及热敏电阻故障处理功能的测试需求,提出了基于总线故障注入的热控自主管理软件测试方案。该方案通过将故障注入设备接入卫星数据总线的方式仿真总... 详细信息

针对卫星热控分系统设计的新状态,梳理了热控自主管理软件中多点控温功能、跟踪控温功能及热敏电阻故障处理功能的测试需求,提出了基于总线故障注入的热控自主管理软件测试方案。该方案通过将故障注入设备接入卫星数据总线的方式仿真总线遥测,验证热控自主管理软件处理结果的正确性。与现有基于热敏电阻等效器的测试方案相比,该方案能够在保证测试有效性的同时简化所需地面测试设备及电缆,提升工作效率。文章给出了测试方案步骤,可为卫星自主管理软件测试提供参考。

关键词：卫星地面测试热控自主管理软件故障注入

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基于软件无线电的通信卫星柔性测试技术

航天器工程 2024年第3期33卷 129-134页

作者：侯国帅黎明柴源刘博远倪睿孙华鑫中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

针对通信卫星有效载荷地面测试系统专用化程度高、人员操作性差、软件兼容性低、迭代更新成本高的问题,文章提出一种基于软件无线电的卫星柔性测试技术,发挥软件无线电支持高级语言编程和灵活程度高的特点,将不同通信卫星有效载荷体制... 详细信息

针对通信卫星有效载荷地面测试系统专用化程度高、人员操作性差、软件兼容性低、迭代更新成本高的问题,文章提出一种基于软件无线电的卫星柔性测试技术,发挥软件无线电支持高级语言编程和灵活程度高的特点,将不同通信卫星有效载荷体制以软件自定义实现的方式统型到通用的硬件平台,设计可用于各型通信卫星有效载荷测试的通用化地面测试设备,实现卫星有效载荷测试技术经济一体化。经在卫星移动通信载荷和航空监视载荷中实际测试验证,结果表明:基于软件无线电的卫星柔性测试设备满足通信卫星有效载荷的测试需求,可为软件无线电技术在卫星测试领域的探索和应用提供参考。

关键词：通信卫星测试系统软件无线电柔性测试技术

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手机直连卫星系统发展及关键技术综述

航天器工程 2024年第4期33卷 117-123页

作者：鲍莉娜张千周俊伟赵梓琪李丽楠中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

手机直连卫星系统即在商业移动通信的智能手机上可以无缝隙、用户无感地在地面移动通信网与卫星通信网自动切换的卫星通信系统,对航天技术和信息产业的创新发展具有巨大带动性。文章基于存量手机直连、定制手机直连、未来天地融合通信... 详细信息

手机直连卫星系统即在商业移动通信的智能手机上可以无缝隙、用户无感地在地面移动通信网与卫星通信网自动切换的卫星通信系统,对航天技术和信息产业的创新发展具有巨大带动性。文章基于存量手机直连、定制手机直连、未来天地融合通信标准模式手机直连等3种不同发展路线系统总结了国内外手机直连卫星系统的发展现状,从卫星研制方角度梳理分析手机直连卫星涉及的通信系统、卫星总体与有效载荷等关键技术,提出对手机直连卫星系统建设和技术研究的建议,可以为我国开展手机直连卫星系统建设提供参考。

关键词：手机直连卫星太空移动星链卫星通信系统有效载荷

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双小行星系统表面动力学环境分析

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 940-950页

作者：王雅平王悦吴晓杰甘庆波杨志涛张耀北京航空航天大学宇航学院北京102206 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 中国科学院国家天文台北京100101

双小行星系统在太阳系中普遍存在,具有独特的探测价值,揭示其表面动力学环境是实现表面巡游探测的关键。相比于单小行星,双星系统成员间的摄动作用对表面动力学环境存在影响,需要加以专门的分析和研究。以近地双小行星系统(66391)Moshu... 详细信息

双小行星系统在太阳系中普遍存在,具有独特的探测价值,揭示其表面动力学环境是实现表面巡游探测的关键。相比于单小行星,双星系统成员间的摄动作用对表面动力学环境存在影响,需要加以专门的分析和研究。以近地双小行星系统(66391)Moshup为例,主、次星均采用多面体引力场模型,通过推导质点在主、次星表面附近的动力学方程,计算出主、次星的表面等效重力和表面坡度,以及表面各点处的最小和最大起飞速度,分析分布规律和成因,特别关注次星对高速旋转主星的周期性潮汐力的影响。在此研究结果的基础上,针对主星和次星分析适合探测器着陆和表面巡游的区域。结果表明:由于旋转离心力的影响,主、次星表面的等效重力分布有随纬度减小而降低的趋势,而坡度主要与局部地形相关,主星的北极高纬度区域和次星南北纬80°以上的区域坡度小,且等效重力较大,适合作为探测器的着陆点或开展表面巡游;次星潮汐力对主星表面重力存在周期性影响;主星表面大部分区域的最小起飞速度小于0.3 m/s,次星表面大部分区域的最小起飞速度在0.10~0.25 m/s之间。由于自转影响,主、次星的最小起飞速度方向几乎全部朝东。

关键词：双小行星系统多面体引力场模型等效重力表面坡度起飞速度