基于BRDF的在轨卫星反射特性

基于卫星的背景特性、材料特性、轨道特性及太阳帆板与卫星本体的相对运动特性,研究了在轨卫星的可见光反射特性。实验测量了三种卫星表面常用材料典型角度的双向反射分布函数,并构建了三种材料改进的SunBRDF模型。提出了一种单自由度运动的太阳帆板入射光线矢量计算方法。根据卫星的几何尺寸和表面材料特性,仿真获得了在轨卫星不同观测时刻的反射特性,包覆黄色热控材料和银色热控材料的本体及太阳帆板的反射强度峰值分别为6.91×104W/sr、6.42×104W/sr和9707W/sr。本体和帆板产生的三个峰值信号位于不同的空间位置。仿真结果表明,在轨运行的卫星反射特性受卫星表面材料、几何结构、姿态、轨道参数等因素的影响,且帆板反射特性在卫星整体反射特性计算中不可忽略。

一种在轨卫星质量特性计算方法

提出一种基于交互式迭代和批量最小二乘法的在轨质量特性计算方法,仅使用陀螺作为敏感器,动力学模型适用于零动量和偏置动量两种控制模式,考虑了卫星与飞轮动量交换以及参数之间耦合关系,且能够适用于在轨不进行连续大角度姿态机动的卫星。计算结果表明,此方法具有快速、稳定的收敛特性和较高的计算精度。

北斗系统在轨卫星钟性能评估方法及结论

在轨卫星钟性能(频率准确度、稳定度、漂移率以及在轨寿命)评估是卫星导航系统性能指标评估的重要任务之一。文中结合北斗卫星钟在轨性能评估任务,介绍了几种评估北斗在轨卫星钟性能的方法及原理并进行了专题试验。试验结果表明,北斗在轨卫星原子钟性能稳定,频率准确度约为10-11,漂移率为10-13,稳定度为10-14。与国外卫星钟性能相当,能够满足北斗卫星导航系统服务指标要求。

在轨卫星与地面时钟精确同步方法研究

卫星的正常运行和应用依赖于在轨卫星星上时间与地面时钟的精确同步 ,星地时间的精确同步是通过地面测控系统对星上时间进行校正实现的。精确确定星地时差是确保时间校正正确性和准确性的关键。分析了卫星星上时间码产生的原理和结构 ,提出了精确计算星地时差的模型。

面向北斗短报文的在轨卫星健康监控体系

针对我国在轨卫星数量迅猛增长、健康状态复杂各异、测控管理难度日趋增大的态势,提出了面向北斗短报文的在轨卫星健康监控体系。分析了北斗短报文的应用现状,构建了“用户→北斗卫星→在轨卫星”前反向数据流向。考虑到北斗短报文的容量限制,优化设计了测控数据传输格式和内容;针对北斗短报文单向传输特性,探讨了可靠通信技术;针对星座大规模安全传递分发数据需求,研究了通用掩码技术。以北斗三号系统为对象,仿真计算了在轨卫星前反向数据时间特性。结果表明:基于北斗短报文的在轨卫星健康监控技术,可以为提高在轨卫星科学使用和寿命的精细化管理提供参考。

在轨卫星液体推进剂的4种放射性测量技术

本文给出了4种可用于在轨卫星液体推进剂测量的放射性技术及原理,并简要讨论了有关问题。

基于MapObjects的在轨卫星运行仿真

卫星轨道预报技术是与卫星通信及卫星回收的关键技术。该文将卫星轨道预报技术和计算机仿真技术相结合,提出了在GIS控件——MapObjects上建立卫星在轨运行仿真平台的设计思想。在综合卫星的轨道计算、覆盖区域推导与地图投影的基础上,设计了基于二维实时动态显示技术的卫星轨道预报仿真平台。该平台可用于卫星轨道预报的地面测试及分析,应用数据库技术进行卫星及观察站点的管理。在实时显示卫星当前的参数的同时,利用二维显示技术动态仿真演示卫星的星下点轨迹及其覆盖区域和太阳的位置及其照亮区域的变化。

在轨卫星液体推进剂测量技术评述

回顾了在轨卫星液体推进剂测量技术发展概况。介绍了各种已开发的具体测量方法，并在相互比较的基础上作出了评述。最后对我国开展该项工作提出建议。

在轨卫星综合数据库系统的设计与实现

针对卫星在轨相关数据(卫星在轨综合数据)种类繁多,数据量大,查询时效性要求高等特点,对管理卫星在轨综合数据的关键技术进行了研究,提出将卫星在轨综合数据分类处理的方法,即利用遥测数据变化缓慢的特点采取变化存储的方法,压缩遥测数据的存储量,同时图形查询遥测数据时使用特征值提取算法快速完整地绘制遥测曲线;对于计算结果与在轨运行信息,采用数据类型描述的方式实现多类型数据的统一管理,较好地解决了计算结果与在轨运行信息数据管理复杂,数据类型扩展困难等问题。在此基础上,设计并实现了一套卫星在轨综合数据库系统。

在轨卫星异常报警和故障诊断方法研究

及时发现卫星出现的异常是卫星在轨管理的一项重要工作，它关系到卫星在轨使用寿命。能够及时发现并判断卫星异常的方法有很多，本文对这些方法进行了研究，并将其归纳为2类，一类是基于遥测参数超限报警方法，另一类是故障诊断方法。分别对这2类方法从功能、效果、软件实现的难度进行比较，结果表明，在不同的管理和实现难度要求下，这些方法完成卫星管理的效果不同。另外，本文还提出了一种遥测参数相对判断算法，简化了报警门限设置，能够及时发现卫星任何参数突跳，是一种有效的卫星异常报警方法。

基于数据挖掘的在轨卫星故障预测分析

对于在轨卫星的在役考核,其质量稳定性是一项非常关键的指标。一个重要的途径就是通过对在轨卫星的工作状态及健康状况保持持续监控和记录,充分利用历史各种类型的遥测告警数据,进行相关性检验,判断哪些类型的告警与对应卫星分系统的真正故障紧密相关。构建时间序列ARMA模型预测相关类型的告警情况,采用支持向量机(SVM)和随机森林(RF)等预测模型进行分类判断,进而预测在轨卫星是否发生某具体类型的故障,为检验考核卫星系统或部件质量稳定性提供参考方式。

一种在轨卫星光学遥感舰船检测算法

为了解决资源有限的在轨处理环境对光学遥感舰船检测网络速度和精度的影响,提出了应用倒置残差结构的舰船检测算法。采用端到端网络作为基础模型,裁剪网络的层数和3/4通道数,构建2层卷积倒置残差模块,使用可分离卷积和1×1卷积对普通卷积层进行替换,只保留1个检测分支,使用金字塔检测方式实现多尺度目标检测网络。基于高分一号卫星数据集的试验结果表明:相较于当前的主流网络,算法模型在平均精度(AP)相差不大的情况下检测速度有很大提升。和YOLOv3相比,检测速度提升了72%,参数量减少了99.5%;和YOLOv2相比,检测速度和AP分别提升了58%和0.9。文章提出的算法可为计算资源极其有限的卫星在轨舰船检测实现提供有效的理论技术支撑。

GPS在轨卫星原子钟性能评估

卫星钟在轨性能评估对于卫星钟差预报与系统完好性监测具有重要作用。利用国际GNSS服务组织发布的事后GPS精密卫星钟差数据,基于频率准确度、漂移率、万秒稳定度及天稳定度对GPS Block IIR、IIR-M、IIF与IIIA 4类卫星的星载钟性能进行评估。结果表明:1)GPS卫星钟的频率准确度与天漂移率分别在10^(-13)~10^(-12)量级与10^(-15)~10^(-14)量级;2)星载铷钟的万秒稳定度与天稳定度分别可达10^(-14)与10^(-15)量级,比星载铯钟的同类指标高近一个数量级;3)新型Block IIIA卫星的星载钟的天稳定度比另外3种类型卫星的星载钟的天稳定度更高,达到(3~5)×10^(-15)的水平;4)无论对于不同系列卫星还是同一系列卫星,各星载钟之间均存在一定的性能差异,这种差异与卫星钟在轨运行时间长短无显著关系。

全球在轨卫星数量突破1000颗大关

近日,国家无线电监测中心数据显示,截至2012年8月,全球在轨卫星突破1000颗大关,达到1016颗,包括静止轨道卫星424颗、非静止轨道卫星592颗。

在轨卫星异常实时处置技术研究

1 引言 传统的卫星控制中心主要采用信号链路和软件进行卫星状态的实时诊断，但对于故障与异常的处置过程仍采用基于人工干预的方式，其处置的正确性主要通过事先制定的故障处置预案来保证。对于同时对多颗卫星实施长期管理的卫星控制中心，由于对卫星平台的操作和对用户服务交织在一起，任务种类繁多、系统构架复杂，对卫星故障定位的准确性、处置的实时性要求更高，传统的人工现场处置方式难以保证处置的成功率，或者实现处置效果的最优化。因此，必须研究适应卫星组网运行模式的系统故障实时智能处置机制和实现方法，实现全任务过程故障识别、处置、效果评估的自动闭环流程，对有预案的故障实现自动化隔离处置，对无预案故障提供分析、判断和决策的辅助专家系统支持。通过对故障实时处置过程的基本要素进行分析，提出故障实时处置需要重点关注和解决的几个问题，为卫星控制管理中心进行故障实时处置系统建设提供参考。

在轨卫星回收与修理

70年代初期美国开始研制航天飞机,作为一种新型的可重复使用的空间运输系统,要求航天飞机不仅能部署卫星,而且在卫星出现异常后能够回收卫星或修理在轨卫星。它可利用机械臂将其捕获,放入有效载荷舱,带回地面修理;亦可派遣航天员去舱外更换零部件、排除故障、进行修复;还可对已耗尽推进剂的卫星补给燃料,延长其使用寿命。这些优点是其它航天器无法与之相比的。

基于空间辐射环境角度的在轨卫星风险分析及核保建议

近年随着卫星产业的不断发展,保险公司承保的在轨卫星数量逐渐增多,但卫星风险研究未有相应的发展。鉴于空间辐射环境是造成卫星在轨故障的主要原因之一,本文基于空间辐射环境因素(主要是空间高能带电粒子),分析了卫星轨道、空间天气及抗辐射设计对卫星在轨风险的影响,对卫星在轨保险核保提出了针对性的建议,为航天保险提供技术支持。

欧洲计划新型飞船为在轨卫星加注燃料

近日，欧空局、德国宇航中心（DLR）以及研发商Kosmas Georing服务公司正在商讨～项被称作“赫耳墨斯”（Hermes）的飞船计划，该飞船可用于卫星维护。“赫耳墨斯”计划包括～个重350kg的“实用代理”飞行器，可将在站点保存的燃料转移给位于地球静止轨道的通信卫星，或安装一个火箭发动机实现再次推进入轨。

SES将投资可回收火箭服务在轨卫星

卫星运营商SES在4月7日表示，准备投资卫星在轨补充燃料和在轨有效载荷互换，其先前表示愿意使用可重复使用的猎鹰9号火箭，成为其第一阶段的第一个客户。SES在给投资者的年度报告中提到，SES于卢森堡召开年度股东大会后，公司将推动可回收火箭的应用，也会更加注重利润回报。根据4月7日股票的收盘价格，