天基系统支持地面作战的建模与仿真研究

天基系统在地面作战中发挥的作用越来越突出,有效的天基作战系统模型支持对于地面作战仿真的应用与发展越来越重要。文中分析了天基系统对地面作战的支持作用,应用基于Agent的复杂适应系统理论CAS对支持地面作战的天基系统进行表示和建模;并应用基于高层体系结构HLA的中间件技术设计与实现了连接卫星工具包STK与HLA运行支撑框架RTI的中间件,最终解决了分布交互作战仿真中天基系统的模型支持问题。

面向应急管理的天基系统需求与构建设想

针对应急管理对天基系统提出的增强现场灾情信息传递保障能力和尽快完善天空地一体化应急观测体系的需求,在分析天基系统应具备的先进感知使能、通信使能、导航定位使能及智能使能基础上,提出了我国天基应急管理支援体系构建设想.通过发射中轨观测系统、高分光学强机动星座,以及增加地面机动测控数传站,加强和完善灾害应急遥感观测能力;通过天地一体化应急管理云平台实现灾情观测数据的处理和分发.为了尽快实现天基应急管理支援体系建设,提出应发展高、中、低轨协同的天基通信、导航、遥感卫星的建议.

远海对抗中天基系统作用及发展状态分析

以信息化联合作战为主要特点的现代战争对天基系统的信息支援能力日益依赖,远海对抗以远离本土、网络协同、攻防兼备的特殊性,需要天基系统的支持更为全面和迫切。从远海对抗的内涵和任务需求出发,分析国外在远海对抗条件下天基系统如何为海洋作战平台提供及时、有效的信息支援,从而提出未来天基系统发展策略和设想。

天基系统CMOS图像传感器成像距离研究

CMOS图像传感器以其集成度高、功耗低、抗辐射能力强和成本低等优势已经逐渐被应用到天基空间目标可见光监测系统中。作为系统成像能力和识别能力的重要指标,准确地分析和评估CMOS图像传感器的成像距离是天基系统设计的前提和基础。在对CMOS和CCD传感器进行对比的基础上,从信噪比的角度出发,以深空作为背景,根据光度学和辐射度学的基本原理,对基于CMOS图像传感器的天基空间目标监测系统的成像距离进行了详细分析和公式推导,并以STAR-1000 CMOS图像传感器为例验证了理论模型和计算公式的正确性,最后对进一步提高CMOS图像传感器成像距离的方法进行了简要分析。

美国空军2009年将发射两颗监视天基系统的卫星

两颗卫星中较大的是一颗天基太空监视系统（SBSS），它将运行在低地球轨道上，监视地球同步轨道上的卫星，大多数通信卫星都处于这一轨道内。

“天基红外系统”高轨卫星构型分析与启示

“天基红外系统”(SBIRS)是美国空军为取代“国防支援计划”(DSP)预警卫星而设计部署的后续新型导弹预警卫星系统,用于支持导弹预警、导弹防御和作战空间感知等领域,是美国战略战术作战与防御系统的重要组成部分,对国防军事领域具有关键支撑作用。文章根据公开资料,在对SBIRS GEO-3卫星的任务、技术指标和总体能力进行分析的基础上,对其构型设计与特点以及应用的新技术等进行分析和总结,以期为我国的高轨遥感卫星构型设计提供启示。

基于日地L1点近地小行星天基观测系统的天地协同观测效能分析

小行星天基监测预警是未来行星的防御重要发展方向。开展天地协同观测可充分发挥天基、地基望远镜优势,提高系统整体的小行星天基监测预警观测效能。构建了近地小行星观测模型,分析设计了日地L1点轨道的天基观测系统方案并提出了效能评估方法,基于危地小行星数据库仿真了日地L1点轨道观测系统的协同观测效能,计算分析了相关预警效能并提出了区域和时域分工协同观测的设计构想,对未来不同天基观测系统效能评估和天地协同观测研究具有参考意义。仿真结果表明:在信噪比阈值为5的条件下,日地L1点红外、可见光系统在1年时间可对库中危地小行星编目完备率达到49.4%和38.2%,均能较好开展监测;加入地基观测站开展协同观测后,对应的系统编目完备率可分别达到58.9%和50.6%,是协同前的1.19倍和1.35倍,说明协同观测能够有效提升系统的观测效能。

美天基预警系统发展现状及特性研究

天基预警系统处于导弹防御体系空间至高点、时间最前沿,是美导弹防御体系探测预警的核心环节。介绍了美天基预警系统的发展过程和建设情况,重点对美军新一代天基预警系统SBIRS卫星系统开展分析研究,分别对SBIRS卫星系统空间段星座部署与轨道特性、地面段测控及数据接收站组成与分布、链路段特性参数与卫星天线配置进行详细分析。研究表明美已建成了体系完备、技术先进、立体高效的天基预警系统,已具备实战应用能力。

基于双臂螺旋天线的箭载天基遥测系统设计

为满足运载火箭轨道作业段遥测全帧码流中有效载荷姿态、冲击、速率等关键信息参数的挑路、帧重构及传输的需求,提出了一种基于双臂螺旋天线的箭载天基遥测系统设计。本文在通过COMSOL仿真软件对系统双臂螺旋天线在轴向工作模式下的散射参数(Scatter参数,S参数)和远场辐射方向图进行电磁波、频域及重力场耦合仿真分析的基础上,选择了385 MHz、4.77 GHz频段作为主、备份频段进行天基遥测数据的传输,最后在整箭模拟飞行测试中进行了天基遥测系统空间衰减等效实验。实验结果表明,地面天基检测站“捕获”、“载波”、“帧同步”、“符号同步”功能正确,精准完成了箭载天基遥测系统状态锁定,近地轨道处遥测数据传输速率稳定保持在1.2 Mbps,系统链路余量充裕,与现有系统相比同等条件下的箭地通信速率提升比至少达到了76%。

美国天基信息系统发展与未来网络中心战

对美国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,并且其将在未来的网络中心战中起到核心作用。

天基红外预警卫星系统及其探测能力分析

天基预警卫星系统是防御系统的重要部分,对其发展现状和探测能力的研究具有重要意义。主要针对美国NMD系统中的天基红外预警卫星系统,介绍了天基红外预警卫星系统的发展现状、系统组成及其工作过程。根据已知的卫星本身及星载探测器的性能参数,利用STK软件建立了天基红外预警卫星系统的仿真模型,并根据仿真结果分析了天基红外预警卫星系统对目标的探测能力。

一种动态开放性天基信息系统应用体系研究

天基信息系统是国家信息化建设的重要基础性设施,为广泛的研究和应用领域提供有效的信息获取和信息处理等服务。针对天基信息系统资源与应用服务的动态性特征,基于资源两级绑定的思想,提出了一种适应天基信息系统资源和应用服务动态性特征的动态开放性应用服务体系,并对该体系的基本构成和体系结构进行了详细的阐述。分析了该体系的主要特性,详细论述了该体系能够适应天基信息系统动态性特征的机理。

天基光学成像系统空间目标成像模拟技术

提出了一种天基光学成像系统对空间目标和背景成像的模拟方法。首先利用3DMAX软件创建精确的空间目标三维模型;然后根据目标的结构特性建立了目标的光照模型,利用光线跟踪算法计算目标卫星各小面元传递到CCD镜头处的能量值。在此基础上,结合空间环境、空间目标运动特性和成像模型构建了空间目标和背景特性仿真演示系统。仿真结果表明:该方法可有效地模拟天基光学成像系统对空间目标和背景成像。

天基红外系统对滑翔式高超目标探测性能分析

目前试飞成功的临近空间高超目标已经成为潜在威胁,对临近空间高超目标的预警探测成为新的研究方向。美国天基红外系统(SBIRS)是现阶段最完整最先进的天基预警系统。本文分析了助推滑翔式高超目标HTV-2的目标特性,以天基红外系统为研究对象,分析了其对高超目标全程探测性能,包括探测模式、探测覆盖性以及探测能力。

天基通信系统在智慧海洋中的应用研究

针对国家智慧海洋各类信息通信传输的需求和通信能力现状,综合考虑高轨和低轨通信卫星的通信能力,提出高轨+低轨天基通信系统架构,并对相控阵天线、终端网络架构和波束切换等关键技术,以及海上宽带接入、应急通信和航海监视等九大应用服务模式进行分析。最后提出了统筹规划与分步实施相结合、工程示范与商业应用相结合等通过天基通信系统后续发展智慧海洋的建议。

天基光学监视系统空间目标定轨精度仿真分析

天基光学监视系统具有获取空间态势信息的优势,是进行空间目标监视与跟踪的重要发展方向。主要研究基于天基光学监视平台的空间目标的可见区域分析和轨道确改进定算法,仿真实现了天基监视系统对空间目标的定轨功能,分析了天基光学监视平台对高、中、低轨三类典型空间目标的定轨精度。通过仿真实验可以得出,由高低轨监视平台组成的联合监视系统提高对空间目标的轨道确定精度,其中低轨空间目标定轨精度误差约20米,中高轨空间目标定轨精度300米左右。

支持作战的天基信息系统效能分析的排队论模型

针对天基信息系统支持下导弹作战系统的特点,分析作战体系的效能评估指标体系,运用排队论,通过对实际作战过程的分析与模拟,认为作战系统可以看作是有n个服务器的混合制随机服务系统,在此基础上建立战毁评估不完善(虚警、漏报、有时延)条件下的作战效能评估模型,并进行了仿真计算,分析了作战的打击效果与各个效能指标之间的关系。

天基信息系统任务流度量方法及其应用

天基信息系统任务需求具有复杂、多变的特点,在建立天基信息系统任务流模型的基础上,研究了天基信息系统任务流的度量方法,分别基于因素分析与排队论提出了两种不同的度量函数,为应用任务流模型量化分析实际问题奠定了基础。研究了任务流模型在应急作战准备中的应用,针对作战时机选择、快速发射小卫星两个问题,提出了基于任务流模型的分析方法,给出了相应的问题求解模型,通过实验验证了方法的有效性。

美国天基红外预警系统概况与启示

天基红外预警系统(SBIRS)的战略地位日益凸显,对国家军事发展具有重要的影响。鉴于我国在天基红外预警领域发展时间短、技术经验不足等问题,介绍了美国SBIRS的发展历程、趋势,详细论述了其组成、功能等内容,重点分析了美国SBIRS建设发展带来的启示。该研究对我国预警系统建设具有重要的指导意义。