Selection of the best initial orbital elements of satellite based on fuzzy integration evaluation method

The fuzzy integration evaluation method （FIEM） is studied in order to select the best orbital elements from the multi-group initial orbits determined by a satellite TT＆C （Tracking, Telemetry and Control） center with all kinds of data sources. By employing FIEM together with the experience of TT＆C experts, the index system to evaluate the selection of the best initial orbits is established after the data sources and orbit determination theories are studied. Besides, the concrete steps in employing the method are presented. Moreover, by taking the objects to be evaluated as evaluation experts, the problem of how to generate evaluation matrices is solved. Through practical application, the method to select the best initial orbital elements has been proved to be flexible and effective The originality of the method is to find a new evaluation criterion （comparing the actually tracked orbits） replacing the traditional one （comparing the nominal orbits） for selecting the best orbital elements.

带局部交互的多星TT&C调度合作协同进化

针对现有合作协同进化机制较少利用局部协同信息的问题,通过对多星TT&C资源调度的合作协同进化求解进行改进,在全局协同的基础上加强局部交互,为每个个体设定一个表明其与所有相邻子种群合作效果的进化性能指标——局部交互值,将该值作为选择操作中衡量个体优劣的尺度之一,以局部交互值与各子适应度之和的差值决定个体变异率,使变异具有自适应性,从而减少由子种群代表个体选择的非全局性造成的优秀个体丢失现象。仿真实验结果表明该方法能较好地提高求解质量。

卫星测控资源调度CSP模型研究

对卫星测控调度问题的建模技术进行了研究,分析了问题的特点。首先对场景、需求和任务进行了形式化建模;然后针对测控调度问题中涉及的资源、时间、关系等主要约束类型进行了分析和模型描述,并按照不同类型的测控需求确定了测控调度的目标函数;最后在此基础上建立了问题的约束满足问题(constraint satisfied problem,CSP)模型,并针对模型进行了求解方法研究。

CCSDS标准的研究和基于EOS-AM的工程实现

本文简要介绍了CCSDS和EOSDIS的技术背景 ,详细阐述了CCSDS制定的关于信道编码和数据传输的标准 ;并且结合研制的EOS -AM遥感卫星数据接收机 ,分析了解调和编解码的关键技术。

CCSDS标准在小卫星测控系统应用的性能分析

分析在小卫星测控中实施 CCSDS标准时星上数据系统和地面包处理系统的性能。研究星上利用 CCSDS业务实现数据处理和传输对系统性能的影响 ,以及地面数据处理系统在不同负荷条件下包处理器的性能。

测控网中TCP协议的研究与仿真

传输控制协议(TCP)是TCP/IP协议族的核心协议,当应用于测控网中的卫星链路时,由于卫星链路传播时延大、信道不对称、传输误码率高的特点,TCP协议性能下降.对几种常见的TCP版本在地面链路和卫星链路的应用进行了仿真比较,找出最适合卫星链路的TCP版本,在此基础上针对卫星链路进行改进使卫星链路的各RL量得到提高,最后利用仿真平台进行验证.

卫星测控站射频接收系统EMC设计与测试

本文以卫星测控站为例,介绍了卫星测控站和卫星通信地面站接收系统EMC的设计与测试方法,并给出了测试结果。

利用CDMA机制实现小卫星星座控制与通信

本文介绍了小卫星及星座的一些基本情况 ,分析了CDMA技术的优势 ,初步探讨了CDMA技术在小卫星测控方面的应用。

COTS星载双模测控应答机基带设计与实现

提出了一种星载双模测控应答机基带设计方案,采用COTS（商用现货）器件实现,能较好解决星载功率受限和空间辐射效应引起的相关问题。测控应答机主处理器由反熔丝FPGA（现场可编程门阵列）实现,可在低功耗条件下保证最基本测控需求,解调上行DPSK（差分相移键控）信号,调制下行扩频信号;协处理器受主处理器控制,由SRAM（静态存储器）FPGA来实现,对上行扩频信号进行解扩解调。测控应答机可根据星载电源功率情况和不同测控任务切换模式,具有成本低、可靠性高、使用灵活等优势。

面向卫星常规测控任务的地面站资源调度

卫星测控任务的地面站资源调度问题是在特定的时间和约束条件下,根据卫星的常规任务要求,为卫星分配相应的地面站资源,从而得到能够满足卫星任务要求的资源分配和调度方案。基于实际应用,分析卫星测控任务的调度问题,考虑资源调度过程中涉及的卫星时间约束和资源约束,建立卫星测控任务中地面站资源调度的数学模型。设计2个阶段遗传算法,第一阶段选择卫星执行任务的圈数,第二阶段选择任务弧段,逐步减小搜索的解空间。仿真研究结果表明,2个阶段遗传算法能够较好地解决多卫星多约束的测控资源调度问题。

基于随遇测控的轻量级卫星平台电气系统一体化设计

由于轻量级卫星平台上资源紧张,为提高卫星上资源利用率,综合质量、体积和功能等多方面需求,研究提出了一种基于随遇测控的一体化电气系统,将各功能做模块化设计,将各功能板卡集成在卫星的舱体内做机箱化构型,各系统通过标准化总线实现信息交互。此外,在机箱内增加随遇测控功能,在实现电气一体化设计的同时,降低了测控功能设计的复杂度,提高了测控可靠性。

民商航天资源教学运用探索与实践

针对当前高校航天类人才培养面临的教学训练系统套量不足和使用权限受限的瓶颈问题,开展民商航天资源教学运用探索与实践。构建基于民商航天资源的教学训练平台,对零散、空闲民商卫星和测控站进行整合与利用,打造成体系的优质教学资源,发挥民商航天资源开放灵活的优势,挖掘民商航天资源的教学应用潜力;创新基于民商航天资源的课堂教学与实践训练内容及方法,为高校航天类教学训练提供鲜活、宝贵的教学案例、数据样本、思政资源、实验条件和训练设施,获得良好的知识传授、技能培训、能力培养、课程思政效果。

面向遥感星座的地面测控资源调度方法

为满足遥感星座的各类测控需求,合理分配和调度地面测控资源,提出了面向遥感星座的地面测控资源调度方法。首先分析调度过程中的约束和优化目标项,构建地面测控资源调度约束满足模型。然后对传统的遗传算法进行改进,将星地可见时间窗口冲突作为先验知识转化为算法中基因间的关联约束,迭代过程中使用关联变异的方式进行冲突消解。最后使用改进的遗传算法进行模型求解。设计3种规模的调度场景进行对比实验,结果表明,所提方法相对于传统的遗传算法能有效提高收敛速度和解的质量,并且随着星地场景规模的增大,效果愈加明显;在大规模调度场景下,迭代次数、收敛时间、任务满足率、跟踪冗余率、负载均衡率和有效跟踪圈次总时长均优于传统的遗传算法。

基于亚太6D通信卫星的天基测控技术研究

如今商业航天快速发展,传统测控资源难以满足商业火箭高密度快速发射的测控需求,尤其是针对航区海基测控资源紧缺,基于天链卫星的天基测控资源不适应未来商业航天发射模式。通过调研中国民商用通信卫星测控资源,研究了基于亚太6D通信卫星的Ku频段天基测控技术,结合通信卫星性能指标完成链路计算,提出天基测控系统箭载测控设备与地面测控设备实现方案,完成天基测控系统架构及信息流设计,为商业航天火箭发射提供新的测控实施方案,有效缓解测控资源紧张难题,测控弧段可覆盖运载火箭典型SSO轨道测控需求。

典型测控系统自动化运行的设计与实现

介绍了典型测控系统全新的自动化运行设计。该系统是为卫星长期管理任务配置的新一代测控设备,采用轨道根数和网管计划驱动模式,适应对任务中心和网管中心全透明的数据传输和远程监控,卫星长期管理期间实现有人值守、无人操作,设备自动化程度比以往测控设备大幅提高,其自动化运行设计将成为新一代测控系统的技术典范。

测控站布局对区域卫星导航系统的影响

建立区域卫星导航系统的测控网是卫星导航系统要解决的关键问题之一。讨论国内测控站的布设问题,采用网格计算方法分析国内测控站对导航星座的可观测性。引入位置精度衰减因子PDOP和定轨中的法矩阵条件数,分析测控网对导航星座的观测几何结构强度以及测站位置分布对轨道确定精度的影响,仿真结果表明,利用我国有限的国土跨度和航天测控资源可以确保对导航卫星的测控任务的完成。对在国外布设测控站进行讨论和仿真,结果说明位于国外的测控站(如可在澳大利亚的珀斯设站)的加入能明显改善观测的几何结构强度、提高导航卫星的轨道精度。

皮卫星星载测控应答机的噪声研究

基于电路中噪声源的提取和建模,通过对噪声传递关系的推导,提出了一种对噪声进行仿真分析的方法,并运用这个方法对皮卫星测控应答机的噪声进行了研究。结果表明这种分析方法的仿真结果与实测结果相吻合,能够很好地预测电路噪声的大小,同时也验证了皮卫星星载测控应答机的新型锁相结构与传统锁相结构相比更加有利于接收机噪声的抑制。

小卫星测控的模块化自动测试系统构建

针对现有卫星测控的测试系统不能适应不同卫星型号、无法与外部进行信息交换的问题,文章提出了构建小卫星测控的开放式、模块化自动测试系统。通过开放式硬件设计、模块化软件设计和标准接口设计,模块化测控的自动测试系统实现了适应不同卫星型号测试需求和与外部进行数据共享的功能,增强了测试系统的可操作性和可移植性,提高了测试工作效率和质量。此研究对于构建模块化小卫星自动测试系统具有一定的借鉴意义。

基于深度神经网络的多星测控调度方法

卫星规模的急剧扩大给传统多星测控调度方法带来了巨大挑战。传统调度方法面临调度时间长、任务满足度低等问题,难以适应大规模卫星调度。为此,引入了支持大数据和并行计算且具有自主学习特性的深度神经网络(DNN)算法,提出了一种基于DNN的多星测控资源调度方法。根据多星测控资源调度的特点以及DNN算法的要求,对调度过程中影响调度结果的相关实体和约束等信息进行特性分析,选择对调度结果有较大影响的属性或约束,离散化处理后作为DNN的特征值。在此基础之上通过预处理将测控任务与测控资源间的全匹配缩减为有效匹配,减小求解空间,降低DNN的特征维度以及训练难度。然后基于抽取的特征值及调度特性构建DNN模型,并通过大量历史调度数据完成对该DNN模型的训练。最后经试验表明,DNN调度方法的任务满足度达到99%,且通过特征降维后,算法的运行时间缩减了83%,验证了算法的可行性和高效性。

微小卫星测控数传功能冗余设计与软件实现

讨论了一种USB发射机和数传发射机功能上互为备份的冗余设计,提高了测控数传功能的可靠性,为卫星工程的备份冗余设计提供了一个新的思路,该设计通过星载软件状态切换的方法实现。该方法已成功应用于某卫星测控数传模块的设计。