基于SBAS-InSAR的合肥市地面沉降监测研究

文章采用短基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对Sentinel-1A卫星升轨数据进行处理分析,对合肥市地面形变开展监测研究。结果表明:合肥市地面形变状态较为平稳,大部分地区地面年平均形变速率在-4~4 mm/a之间;年平均形变速率超过10 mm/a的显著沉降区和抬升区各5处,其中高新技术产业开发区附近具有最大沉降形变速率,形变速率为-24 mm/a,沉降量为31 mm;竹溪站附近具有最大抬升形变速率,形变速率为12 mm/a,抬升量为20 mm。综合分析表明,合肥市地面沉降主要受断裂活动控制,后期受工程建设扰动较大,而地面抬升区分布主要受工程扰动控制。

天基物联多码率QC-LDPC码构造方法研究

针对天基物联场景中的小数据传输进行多码率QC-LDPC码研究,结合5G标准中LDPC码校验矩阵的设计方法与DVB-S2X标准中不同码率条件下编码长度不变的特性,探索适用于卫星通信中针对短码在固定编码长度条件下实现多码率QC-LDPC码的设计方案,并进行仿真验证;其中,校验矩阵是通过基于代数法的QC-LDPC码的叠加构造方法进行设计,结合缩短与扩展操作来构造具有固定编码长度且能实现多码率的循环移位矩阵,该矩阵同时保持了5G LDPC编码标准中的类Raptor结构;最后通过所设计方案与IEEE802.11n标准进行误比特率仿真对比,根据仿真结果显示,所设计方案与IEEE802.11n标准性能相差较小,且误比特率能到10-7,达到了预期的效果。

小卫星业务调度路由优化

针对小卫星通信链路交换频繁和低资源利用率的问题,提出了一种基于调度的小卫星路由优化策略。建立起小卫星星座模型,根据其运行方向(与赤道平面近似垂直)和所在维度确定链路的实时连接策略,优化其路由路径。面对持续增长的网络业务与有限的星上资源的矛盾,将业务数据包分类为实时性数据包和非实时性数据包,实行加权轮询调度保证其服务质量和资源的利用率。仿真结果证明,相比已有小卫星路由算法,优化的路由算法可以有效减小数据传输时延并增加系统吞吐量。

基于数据融合的小卫星温度测量冗余设计方法

为了提高小卫星温度测量控制系统的可靠性,本文提出了一种基于数据融合算法的小卫星温度测量冗余设计方法。该方法克服了传统的小卫星设计中完全采用硬件备份的冗余设计方法而带来的过多功耗、体积和重量负担的缺陷,将数据融合算法运用到小卫星温度测量冗余设计中,运用数据融合的方法和同组传感器的综合支持度来判断传感器的工作状态。利用软、硬件结合的方法,利用有限的硬件备份为每个温度传感器提供冗余设计。实验证明,该方法可以提高小卫星温度测量系统的可靠性和稳定性,同时也减小了小卫星的冗余设计带来的功耗、体积和重量负担。

基于部件模拟等效器的卫星姿态控制仿真系统

为了加快小卫星姿控系统的研究进度,提高姿控系统的可靠性,提出了一种利用数据接口转换和数据编码来模拟姿态敏感器实物功能和接口特性的方法,设计了一个基于部件模拟等效器的小卫星姿态控制仿真系统,并详细介绍了该仿真系统的总体构成和方案设计。最后,通过接入姿态敏感器的实物来验证该模拟方法的正确性,并在该系统上实现了小卫星姿态控制算法的仿真验证。仿真结果表明了该系统设计的合理性和有效性。

一种适用于小卫星地检的数据采集装置

介绍了一种采用CAN总线的小卫星数据采集装置.装置以应用于小卫星地面测试设备为主要目的,以FPGA为核心单元,控制外围CAN控制器和A/D转换器,实现数字量和模拟量的采集.阐述了装置的硬件构成和软件设计,给出了片上测试的结果.测试结果表明:该装置功能完善,运行稳定,对实际工程有一定应用价值.

分布式星载SAR原始数据的模拟

在分析单星载SAR完整信号模型的基础上,建立了一种基于地球椭球模型和卫星椭圆轨道模型的单发多收分布式星载SAR回波数据的仿真模型。根据卫星在各自椭圆轨道的运行情况和地球自转的影响,对分布式星载SAR的回波信号作了较为精确的模拟,并给出了详细的模拟步骤。最后以点目标的成像结果证实了该模拟方法的可行性和模拟结果的可靠性。

小卫星温度测量冗余设计方法研究

提出一种软硬件结合的温度测量冗余设计方法。将小卫星的温度测量按组划分,相邻的几个传感器设置为一组,同组的传感器用Bayes数据融合的方法得到对每个温度点的温度估计,并以此为依据去判定每个温度测量点的温度测量是否有效,若判定为测量数据无效则启用备用传感器。该方法用软件实现了对测量数据是否有效的判定,再用有限的硬件备份提供冗余设计,使得备份传感器的数量大大减少。

环境减灾卫星数据在黄河凌汛监测中的应用

应用国产环境与灾害监测预报小卫星星座CCD相机遥感影像数据对黄河2009—2010年度凌汛进行重点时间段和区域的监测,并利用实测数据对监测结果进行应用评价。结果表明环境减灾卫星数据在凌汛监测中具有很大的应用潜力。

小容量非统调电源运行信息实时采集系统设计及应用

对湖南省内小容量非统调电源运行信息采集现状进行了分析,设计了一种针对性较强的运行信息实时采集系统方案,重点对系统架构、通道方案及规约、设备配置及安全防护进行了阐述,试点运行结果证明方案可行,可推广应用。

基于实时数据库的小卫星数据监视工具设计

提出了一种基于实时数据库的小卫星数据监视工具设计方法,根据实时数据库的技术特点,采用模块化设计方式,将多种数据监视功能进行组合。该数据监视工具主要功能包括遥测参数、遥测帧包数据、遥控指令、遥控指令判读数据、默认监视数据、自定义监视数据、遥测衍生数据、遥测基础信息数据、测试过程事件等的实时监视。在数据处理方面采用共享内存和哈希算法,可保证数据读写的可靠性和数据刷新效率,便于测试人员快速了解卫星当前的工作状态和健康状态。

小卫星数传基带数据处理通用集成平台设计

以传统小卫星数传分系统中对有效载荷数据进行处理的基带数据处理设备及系统管理控制单元为基础,采用高速串行数据线、高集成模块化数字电路、高速大容量存储模块集成、机电协同设计等技术,设计了一种数传基带数据处理通用集成平台。与传统小卫星数传分系统同功能设备与线缆设计相比,体积减小约82%,质量减少约75%,功耗降低约50%,能满足小卫星体积和质量小、功耗低的需求。此外,数据流优化设计可使固态存储利用率提升14.3%。文章提出的通用集成平台设计可为小卫星数传分系统的集成设计提供参考。

一种光学遥感小卫星数传基带测试系统设计改进

随着光学遥感小卫星业务不断增长,基于刀片服务器的传统数传基带测试系统已无法满足卫星批量研制测试需求。为此,文章设计了采用机架服务器+光纤交换机的数传基带测试系统,实现小型、通用、可扩展的硬件架构,支持高效、高速的数据处理、存储和交互,与传统系统相比,体积、功耗、质量显著减小。为适应新硬件架构,将原有各数传基带测试软件进行混合并行处理和动态负载均衡设计优化,可以稳定、可靠地提供并行实时数传基带测试功能。该系统具有集成度高、通用性好、测试时效性高等特点,在多型批量化生产的光学遥感小卫星研制过程中测试应用效果良好。

一种小卫星星载数据实时监视系统

应用遥控指令和遥测数据字典,提出一种小卫星星载数据实时监视系统。根据该监视系统的系统框架,建立遥控指令和遥测数据时序关联判断模型,设计可重配置的卫星专家知识库和星载小型遥测数据池,提出实时监视遥控指令执行结果的流程,并设计了一种用于健康管理的诊断指令。该系统可应用于小卫星的遥测监视、任务执行过程的监视和监视结论的及时处理,已在某技术验证卫星上用于入轨自主快速测试和快速成像。应用结果表明:与传统遥测数据监视系统相比,文章提出的系统能为小卫星可重配置自主运行功能提供实时安全监视。

一种低成本小卫星重要数据抗单粒子翻转方法

采用商用现货(COTS)产品可以有效降低小卫星研制成本,但是需要抗单粒子翻转(SEU)设计提高其可靠性。为此,文章提出一种重要数据(如程控指令、程控数据块、相对程控指令、有效载荷重要数据、热控数据)抗SEU方法,在地面完成不同长度的重要数据的纠错编码设计并组帧上注,在数据使用前或周期检错时刻星上软件完成重要数据的纠错解码。SEU故障注入试验表明:该方法可以有效检错并纠错,运算复杂度低,相对传统的三模冗余方法可以节约大量存储空间。

空间技术在生态清洁小流域建设前期工作中的应用探讨

小流域综合治理规划审批工作中,高分辨率遥感卫星监测技术得到了有效应用。通过将高分辨率影像与小流域综合治理措施空间叠加分析,充分发挥高分辨率影像"看得清、看得全"的特点,为工程规划审批监督管理探索出新模式。该模式在获取客观全面的基础数据、保障规划设计的科学规范、提高规划审批质量、及时发现违规设计等方面起到了重要作用。

PES数据卫星小站的设计与实现

《中国电视报》的报版版样原来是通过电话线传输的 ,速度慢、质量差。PES数据卫星通信小站的设计与建立 ,大大提高了传版的速度与质量 ,同时为该站与各省之间的数据、话音、传真。

亚马逊云计算用于小卫星数据处理

在当今小卫星产生大数据背景下,云计算平台能以最低的付费成本提供所需的计算能力,因此是一个很好的选择。亚马逊网服务(AWS)稳定性高,易用性强,以及应用程序接口(API)接口丰富多样,成为了云服务领域的翘楚[1]。该文介绍了AWS云服务和其新建地面站如何用于测控和载荷数据接收处理及其关键技术,分析了未来发展趋势,希望对国内即将面临的小卫星大数据处理问题有一定借鉴意义。

基于SignalR的卫星遥测数据实时推送系统设计与验证

卫星批量化生产过程中会实时生成各类海量遥测数据,如何将海量遥测数据实时准确地发送至所需位置是保证卫星状态受控的首要前提.针对卫星海量数据实时推送的问题,设计了基于SignalR的卫星遥测数据实时推送系统并完成了验证.该系统采用消息队列+SignalR的模式,可实现测试数据实时推送到各个终端软件.它能够满足百颗星量级同时测试时产生数据的实时推送,并支持各个终端软件订阅不同卫星的不同类型的遥测测试数据.该系统已应用于某批量化生产卫星,可将多颗卫星的实时遥测数据同时推送至1台或多台终端,完成了1人测试并监测1颗卫星模式向1人测试并监测多颗卫星模式的转变,且能够实时动态切换不同卫星遥测数据状态,可支持卫星批量化生产模式.

面向星载CMOS相机的超时相工作方式研究

随着星载面阵CMOS探测器的广泛使用,使得获取超时相数据成为可能,这为新型对地遥感工作模式带来新的发展机遇。本文不再局限于采用单一技术解决单一技术指标的传统解决问题的方式,系统性地提出一种面向星载面阵CMOS相机的新型成像方式,利用面阵CMOS相机连续快速曝光在极短的时间内获取同一观测区域的超时相序列数据,通过图像重建的方式,实现一揽子的图像质量提升,即同时实现虚拟数字时间延迟积分TDI(Time Delay Integration)、调制传输函数MTF (Modulation Transfer Function)补偿和空间分辨率GSD (Ground Sampling Distance)提升。这种新型成像方式的优点是,可以改善星载光学相机是探测器受限系统的窘境,进而在不改变光学系统的情况下,通过求解一个病态方程,实现对地遥感图像空间分辨率与成像质量的综合提升。基于实验室的靶标仿真实验数据、基于低轨光学遥感卫星OVS-1A、吉林一号视频03卫星和高分四号卫星的真实数据实验结果表明,无论是信噪比,图像清晰度还是空间分辨率都有明显提升。这种新型成像方式已被中国后续某地球同步轨道光学成像卫星所采用,可以预见的是,这种成像方式不仅可以使得在轨卫星发布更高分辨率与更好图像质量的产品,盘活在轨卫星的探测资源;在实现同样空间分辨率与图像质量的前提下,可以有效降低光学相机载荷的体积与重量,进而可以有效降低未来光学卫星的研制成本。