星间链路技术标准化思路与建议

针对近年来星间链路技术快速发展及其标准化需求,文章阐明星间链路标准体系的范畴及其在航天领域标准体系中的定位,总结国内外星间链路技术的应用及其标准化现状,提出我国星间链路标准体系“紧贴需求、各有侧重、分类实施、内外协调、融合集约、适度前瞻”的建设思路,给出航天领域星间链路标准化工作应注重星间链路标准体系化建设、加强大型骨干空间信息装备互联互通、加强小型星座和卫星编队星间链路型谱化、规范星间链路测试验证、规范星间链路运行管理和应用服务、加强星间链路技术标准化引导等建议。

航天测控单脉冲跟踪系统干扰分析

针对航天测控单脉冲跟踪系统的抗干扰问题,通过对雷达系统单脉冲对抗技术分析,从信号形式、测控体制、天线与目标运动特性、任务实施以及地面跟踪站布署等方面讨论了航天测控单脉冲系统对抗特点,分析了可能的干扰平台,给出了干扰强度估算公式和扩频体制下有效干扰的约束条件,就交叉眼干扰、AGC干扰和延迟转发干扰对航天测控单脉冲跟踪系统的影响进行了探讨,为航天测控单脉冲系统对抗问题构建了基本的研究框架。

基于ISA总线的多路同步DDS信号源设计

介绍了一种基于计算机ISA总线、三路同步的DDS信号源的设计。对信号源与ISA总线的接口关系以及多路DDS的同步问题进行了讨论。测试结果表明,该信号源的各路DDS具有较好的同步关系和相位噪声指标。

底部刻槽旋转稳定弹丸的飞行初始段回波建模

为便于分析和评价从底部刻槽弹丸的雷达回波中提取姿态信息的信号处理方法,建立了目标飞行初始段的运动回波模型。首先将刻槽弹丸的运动分解为平动、章动、进动和转动,分析了各运动的特点;其次将弹丸分成弹头部、圆柱部和弹尾部,依据高频散射机理的不同,将弹丸的散射波分成弹尾底面、弹尾侧面、圆柱的镜面散射,弹带边缘、弹尾边缘、弹带与弹体接缝、弹尾与弹体接缝、弹体过渡棱边产生的绕射、行波和爬行波散射,讨论了弹丸章动和刻槽后弹体转动对雷达散射截面的调制;再次结合弹丸的运动特性和散射特性,建立了雷达的回波模型,总结了回波的特点;最后将此模型得到的波形与雷达的实测数据进行比较,证明了模型的正确性。

基于雷达极化理论的弹丸飞行姿态电磁散射特征

针对用线极化天线测速雷达测量弹丸飞行姿态问题,利用电磁理论推导并分析了底部刻槽弹丸的姿态特征参数。首先由雷达电轴与刻槽弹丸对称轴之间的关系,建立弹体散射矩阵,得到散射场的粗略表示,说明刻槽测量姿态的原理;其次,利用理想导体上无限长窄槽的表面等效磁流的近似表达式,详细推导了凹槽散射的远场表达式;再次,比较了刻槽后平行极化与垂直极化的远区散射场,用解析法和数值法仿真了不同飞行姿态下刻槽对弹丸散射回波的调制作用并与实测数据进行了比较,数值仿真了姿态特征参数的单调性;最后,对姿态特征参数的增强方法进行了简要的讨论和展望。仿真结果表明,在一定章动角范围内,该姿态特征参数能够表征弹丸的飞行姿态,具有相对稳健性和单调性。

孔隙散射研究的发展与展望

孔径、缝隙散射在工业、军事领域,尤其是雷达目标特性分析和目标识别方面有重要的应用价值。文章将孔隙散射依次分为单孔隙二维散射、单孔隙三维散射、多孔隙散射等三类,从混合算法、并行计算等方面介绍了孔隙散射问题研究的发展状况。结合孔隙散射在弹丸姿态测量中的运用,建议应当加强对散射问题物理意义理解和研究。

雷达组网减小多路径效应影响的探讨

讨论了天线方向图、波束指向、地(海)面反射特性、目标距离与高度等因素与伺服仰角误差控制信息的关系,分析了多路径效应对跟踪系统的影响。提出了基于多雷达组网减小多路径效应影响的方法,即采用平滑滤波与加权最小二乘算法相结合实现多源信息融合处理,并将多雷达融合后的仰角信息作为雷达网内俯仰支路的引导信息,利用该信息来减小多路径效应的影响,进而改善跟踪稳定性并提高低空目标仰角测量精度。实际应用验证了该方法的有效性。

基于导航星座的天基光网络拓扑设计与仿真

针对北斗导航星座异轨面激光链路通信距离远、多谱勒频移严重、动态变化剧烈、影响通信定位精度的问题,提出了一种考虑通信距离和多谱勒特性的星座拓扑设计和优化方法。建立了北斗全球星座异轨星间链路运动模型,分析了多谱勒频移、多谱勒速度和多谱勒加速度的变化规律;建立了激光链路通信距离优化模型并提出了优化后的拓扑设计方案。仿真结果表明,优化后的拓扑方案能够降低通信成本,同时在保证网络通信时延性能恶化不超过4%的情况下对单星建链数量进行简化,降低了系统建设成本。仿真结果表明,上述方法是一种经济可行的星座拓扑设计方案,为空间信息传输优化提供了参考。

群目标等效量测形成算法研究

群目标作为多目标的一种特殊形式，实现跟踪的关键问题之一是要得到对其的等效量测。为此，提出了形成群目标等效量测几何中心、质心和重心的3种方法。给出了求解群目标几何中心、质心和重心的算法；阐述了以群目标几何中心、质心和重心为等效量测的跟踪原理和适用范围；得出了3种算法均能有效地形成群目标的等效量测，且适用于不同战术环境的结论。

微动目标AM-FM信号调幅指数估计方法

为分析雷达目标微动特征,提出了一种高精度调幅-调频(AM-FM)信号调幅指数估计方法。将微动目标的雷达回波表示为调制频率相等的正弦调幅-正弦调频信号模型,分析了传统调幅指数估计方法处理含有正弦调频特征信号存在的不足,仿真了调频指数对调幅指数估计产生的影响。利用Teager非线性能量算子,将幅度调制信息有效地从AM-FM信号中分离出来。利用FFT技术对回波信号的包络进行谱分析,提取调幅指数。通过与传统的调幅信号调制指数估计方法进行比较,说明该方法提高了调幅指数的估计精度。

基于极化特征的旋转弹丸飞行姿态测量方法研究

火炮弹丸的体积小、过载高、速度快,测量其飞行姿态难度大,针对此问题,提出了一种利用测速雷达实现旋转弹丸飞行姿态测量的方法.该方法通过在弹丸底部刻槽使其回波具备比较明显的线极化特性,以回波调幅指数表示弹丸飞行姿态.根据底部刻槽弹丸的表面结构,通过数值计算建立姿态角与调幅指数的对应关系,从射击试验弹丸的回波中处理出调幅指数,进而构建姿态角方程,辅以弹丸角运动规律解算出弹丸的飞行姿态.仿真分析表明,该方法是有效的.

一种快速轨道计算起步方法

基于数值计算提出了一种计算快速起步的迭代方法,分析并采用迭代方法进行了起步计算.该方法实现简单、计算量小、精度高,适合于各类卫星轨道的起步计算.

GPS/GLONASS组合导航中的星历计算与数据融合

针对ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ组合导航中的需要，分析了ＧＬＯＮＡＳＳ卫星的广播星历格式，简化受力模型和星历计算方法，并给出了ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ的数据融合模型。

精粗组合型轴角数字转换器设计

介绍了一种基于８０Ｃ１９６ＫＢ单片机并针对正、余弦旋转变压器的轴角一数字转换器，将所测机械角度转换为相应的数字量，转换速度快，成本低，精度高，实用性好。

一种快速高精度的插值方法

通过分析LaGrange 和Newton两种多项式插值方法，针对插值点等间距分布的情况，提出了运算速度更快、插值精度更高的滑动Newton插值，并给出了应用实例。

DDS频谱分析与杂散预测软件包

直接数字合成器(direct digital synthesizer,DDS)是近年来迅速发展起来的频率合成技术,具有频率分辨率高、频率捷变等诸多优点.但其缺点是杂散抑制性能较差.分析了理想DDS的频谱结构,给出了杂散频谱的产生机理,并据此开发了图形化的频谱分析与杂散预测软件包.测试结果与理论值的对比说明了该软件包的正确性,并对基于DDS技术的频率源设计具有一定的实用性和指导意义.

双天线旋转目标微多普勒特征分析

在旋转目标的飞行过程中,目标的旋转会在回波信号中产生微多普勒调制。合作式的旋转目标常通过机载应答机进行信息传输,理论与仿真分析发现在双天线信号传输模式中,弹体的遮挡效应会对接收信号中的微多普勒调制产生影响。通过建立应答式目标的微多普勒模型,分析应答机天线相对位置与微多普勒相位特征的关系,推导了双天线条件下地面接收信号的微多普勒调制特征,给出了对应时频特征下的接收信号模型,并分析了天线切换带来的实测信号间断性问题,结合信号时频特征提出下一步可行的信号处理方法。

应答式旋转目标的微多普勒研究

在旋转飞行目标的飞行过程中,目标旋转产生的微多普勒会在接收信号中产生调制,会对运动参数测量产生影响。微多普勒频率由于其时变的性质,在不同条件下对运动参数的测量也有不同程度的影响。通过结合应答机工作模式,推导了合作式旋转目标的微多普勒模型,基于此模型给出了接收信号的理论模型,验证了微多普勒对接收信号的调制及频谱影响,通过试验仿真验证了模型的正确性,并分析了试验仿真结果,最后给出了适于不同运动参数测量的观测区间。

人工智能技术在卫星任务管控领域的应用

近些年来伴随着科学技术水平的不断提高,人工智能技术被广泛应用到航天领域,可有效提升系统的智能化、自动化和信息化水平。重点围绕人工智能技术在卫星运控系统中的应用,针对大规模星地资源统筹和复杂任务规划等技术难点,提出构建卫星智能化任务规划系统和星地协同系统,通过深度感知用户的任务需求偏好,精准规划卫星遥感任务,充分发挥星地协同效能,完成任务管控领域的智能管理、智能规划、智能调度和智能运行,实现卫星运控系统的高效、可靠、稳定运行,为卫星效益的良好发挥提供最佳支撑。

自旋目标平动补偿与微多普勒参数估计研究

导弹目标在飞行过程中的自旋运动会对连续波雷达信号产生微多普勒调制,对调制后信号进行参数估计可获得目标的自旋频率,而目标因平动产生的多普勒频率会对微动参数估计产生影响。针对平动项引起的微多普勒频率估计参数偏移问题,通过建立同时具有平动与微动项的载波信号模型,采用延迟共轭相乘处理补偿平动项获得微多普勒信息,并通过匹配相关算法对微动参数进行估计,最后给出了该算法的具体试验步骤。仿真结果验证了该方法的有效性。