基于多目标进化算法的侦察星座优化方法研究

为进一步解决侦察星座优化问题,加强天基侦察体系的建设,对当前侦察星座优化方法进行研究与综述。侦察星座的设计与优化具有多参数、多目标、非线性、不连续等特点,是一种典型的多目标优化问题。多目标进化算法是一类以种群为基础的、根据预定启发式规则在决策空间内进行概率搜索的生物智能算法,无需问题满足连续性、可微性等条件,能够在有限的搜索次数内得到一组靠近Pareto前沿的解集,能够有效解决多目标优化问题,可用于侦察星座的优化。论述了侦察星座优化模型的构建、多目标进化算法的分类及优缺点,并对多目标进化算法在侦察星座优化中的应用进行了分析,给出了基于多目标进化算法的侦察星座优化的发展方向。

光学成像侦察卫星威胁评估方法

未来作战中地面部队将面临越来越多来自空间的威胁,其中最突出的是侦察卫星威胁。以光学成像侦察卫星为例,进行了卫星威胁评估方法研究。首先探讨了卫星图像品质评价方法和影响因素,建立了侦察卫星对地面目标的检测概率模型,并引入光照、气象、对比度影响因子对检测概率进行修正。在此基础上考虑军事任务需求建立了针对目标尺寸已知情况下的威胁度计算模型,进一步按照目标大小划分威胁等级,给出了卫星威胁等级评价方法,所得到的威胁等级指标可为军事行动提供参考。最后给出了光学侦察卫星威胁评估应用实例。

三星时差定位星座的定位精度分析

三星时差定位星座是用于地面雷达辐射源定位的星座。根据三星时差定位的原理推导了星座定位几何精度衰减因子的表达式 ;进一步分析了雷达辐射源位置、星座几何形状和星座的卫星高度对几何精度衰减因子的影响。文章的讨论为星座构形选择提供了有益的参考。

带有活动收益不确定特征的成像侦察卫星调度问题

根据区域目标的侦察需求,研究了面向区域目标的多星调度问题。分析了调度问题中活动收益不确定特征,讨论了活动收益的上下界。针对收益不确定的特点,设计了影响力指标用于评估活动对调度方案的影响。基于活动影响力与执行时间设计了一种带局部诱导的禁忌搜索算法,采用分层次的、变评价函数机制引导求解过程趋向多目标优化,在优先提高覆盖率的同时兼顾减少资源消耗。最后,以算例验证了算法的有效性,并通过方案比较说明算法具有较好的寻优能力。

基于均匀设计的空间目标监视卫星覆盖能力仿真分析

将均匀设计方法应用到空间目标监视卫星覆盖能力仿真分析中是一种有益的尝试。在本文中,提出了利用均匀设计方法安排试验、STK仿真软件模拟试验的研究思路,能够更简单、更省时地分析空间目标监视卫星覆盖能力指标与各影响因素之间的关系。通过回归分析与规划求解得到最好的覆盖能力指标及各因素配置方案,对空间目标监视卫星覆盖能力的提高、轨道部署的优化和应用的拓展很有裨益。

预警卫星对弹道导弹主动段状态估计算法

主动段运动状态估计是导弹防御中重要内容,估计得到的状态及其协方差信息可用来引导地基雷达截获目标。在预警卫星观测背景下,该问题是非线性最小二乘求解问题。建立了基于主动段净加速度模板的运动模型和预警卫星测量模型,针对预警卫星对弹道导弹主动段观测弱、先验信息掌握少问题,提出了基于Levenberg-Marquardt算法的最大似然(ML)估计方法来得到主动段状态估计及其协方差。特别地,给出了先验信息(发射时间、主动段净加速度模板)获得与否的三种具体情况,详细推导了在这三种情况下的运动状态估计及其统计特性,进一步考察了算法的适用范围。最后,对算法进行了Monte-Carlo仿真研究,仿真结果表明:三种情况下位置和速度误差都接近于CRLB限,验证了估计算法的一致性和有效性。

双星时差频差联合定位系统性能分析

针对基于到达时延(TDOA)/到达频延(FDOA)联合估计定位的双星定位系统,建立了时差频差联合定位的模型并给出了解算过程。对系统定位精度的理论分析和不同参数条件下的定位性能仿真计算结果表明,双星系统可实现对辐射源的高精度定位。频差和时差测量误差对系统性能均有影响,但前者的作用更显著。基线长度越大、卫星轨道高度越低,系统性能就越优。

基于主动光学技术的任意视场变分辨率空间望远镜(英文)

介绍了一种新型的空间望远镜,通过改变光学系统焦距,可以提高任意感兴趣视场的成像分辨率。光学系统有四个反射镜组成,包括两个静态非球面反射镜和两个面形动态可调非球面反射镜.通过改变两个可变形反射镜的面形,系统焦距可以在399mm到558mm范围内进行动态调整.和机械式变焦系统相比,此主动变焦系统避免了光学元件的精密移动,有效减少反应时间。分析了此系统的成像质量,给出了0°、0.51°、0.7°不同视场的弥散斑:1.6μm、1.0μm、1.7μm,及传递函数:在68lp/mm时,MTF曲线值大于0.7.此新型成像技术还可以有效减少数据传输链带宽需求,在遥感领域具有广阔的应用前景.

三星构型设计与时差定位精度研究

三星时差定位是星载高精度无源定位的重要形式,需要深入研究三星编队构型设计来改善其高精度定位性能。从三星时差定位原理出发,推导了地理经纬度位置下的误差分析模型,提出了基于最小定位误差均方差下的最佳构型数学表达式,并分析了不同构型对误差均方差的敏感程度;讨论了在三星编队飞行中进行构型设计与保持的问题,并根据定位误差周期稳定性和一致性设计要求,基于轨道相对动力学方程,提出了一种卫星编队的设计;通过仿真研究表明,三星形成的三角形构型中,其两腰长对应地心角距低于约0.3°时或三角形趋于共线时定位性能敏感;固定腰长情况下等腰直角三角形星座构型具有最佳误差特性;提出的具体编队方案,在运行周期内具有定位误差小和误差特性的良好一致性,对工程设计应用具有重要意义。

国外航天侦察系统的现状与发展

航天侦察作为国家战略侦察手段，已经成为国家成慑力量和军队战斗力的重要组成部分，成为世界各国竞相争夺的战略“制高点”。全面介绍了国外航天侦察系统的现状和未来的重要发展计划，分析了世界各国航天侦察系统的发展方向，在此基础上对国外航天侦察系统未来5～10年的总体能力进行了预测。

美国成像侦察卫星的发展

美国从20世纪60年代开始发射照像侦察卫星,锁眼(Keyhole)系列卫星和长曲棍球卫星是其中重要的代表。这两种卫星可分为3类:1)胶片返回式照像侦察卫星;2)光电传输式照像侦察卫星;3)雷达成像侦察卫星。文章主要介绍锁眼系列卫星和长曲棍球卫星的发展、所用遥感器性能及成像能力等。

基于卫星侦察的雷达电磁环境仿真

雷达电磁环境仿真是设计和评定星载雷达侦察系统技战指标的基础。分析了卫星侦察雷达电磁环境,建立了PDW形式的雷达脉冲模型,开发了卫星侦察雷达环境仿真系统。该系统能够模拟卫星侦察完全截获状态下的包含各种体制雷达信号的电磁环境,为卫星侦察雷达信号的研究提供了环境平台。

侦察卫星模拟系统的设计与实现

侦察卫星在现代战争中的应用日益增多,研究开发侦察卫星模拟系统有重要的现实意义.本文设计并完成了一个侦察卫星模拟系统.该系统根据天军指挥机关下达的指令,从卫星库中提取指定的侦察卫星,对不同侦察手段采用不同算法,然后根据动态数据库中的地理、军事信息,考虑到气象、自然光照等因素的影响,完成模拟并以适当形式提供输出.

美国“未来成像体系结构”关键技术及失败原因分析

"未来成像体系结构"(FIA)是美国国家侦察局(NRO)于20世纪末提出的一项美国下一代成像侦察卫星星座计划,提出伊始雄心勃勃,但最终却走向费用严重超支、发射一再推迟的失败命运。文章简单介绍了"未来成像体系结构"的基本情况,分析了其中涉及的关键技术以及造成该计划失败的根本原因,最后介绍了美国替代"未来成像体系结构"计划的发展规划及其对我国未来发展天基成像侦察系统的战略启示。

卫星变轨对航天扫描式TDICCD相机系统参数的影响

文章主要介绍和分析卫星变轨对TDICCD相机系统的MTF、扫描周期的影响,最后分析卫星变轨对卫星覆盖范围的影响。

美军天基信息系统与网络中心战

对美国的天基信息系统发展现状与趋势进行了概述,揭示了美国天基信息系统的发展紧紧围绕着网络中心战的需求,并将在未来的网络中心战中起到核心作用。

2019年国外侦察监视卫星发展综述

2019年,侦察监视卫星领域共进行了7次发射,成功将6颗卫星送入预定轨道(1颗阿联酋卫星发射失败)。整体来看,2019年国外侦察监视卫星发射活动集中在美国、欧洲和印度。1引言截至2019年底,国外共计有106颗侦察监视卫星在轨运行,其中,美国39颗、欧洲21颗、俄罗斯11颗、日本9颗、印度11颗、以色列6颗、韩国4颗、其他国家和地区5颗。美国仍是拥有侦察监视卫星最多的国家。按类型统计,光学成像侦察卫星42颗,雷达成像侦察卫星28颗,电子侦察卫星(包括海洋监视卫星)36颗,光学成像侦察卫星仍在侦察监视卫星中占比最多。

警用无人机激光拦截系统设计与分析

近年来，因为缺乏有效的拦截手段，无人机肇事事件频发。虽然目前市场上已经出现了如无人机干扰器等拦截设备，但是在使用中也暴露出发现速度慢、拦截功能不稳定等问题。本文从警用实际应用出发．分析了无人机拦截的必要性，提出了一种无人机激光拦截系统设计方案，为无人机拦截的警用需求提供了解决方案。

天基预警系统弱小目标检测技术研究

为了确保天基预警系统的探测能力,要求系统具有很强的弱信号目标检测与识别能力和实时预警能力。为了能够在复杂云层背景条件下,快速实时有效地检测出红外图像中的弱目标,本文提出了采用基于广义最大似然比准则的弱目标检测算法。通过实验验证,该算法能有效克服云层背景的影响,在目标信噪比很低的情况下可靠检测目标。