高通量卫星有效载荷新技术研究与展望

全球通信卫星领域正处于蓬勃发展之中,卫星技术持续创新、卫星系统快速更迭、应用服务不断深化、普及范围大大拓展,卫星通信进入与地面网络融合发展的天地一体卫星互联网时代。高通量卫星(HTS)凭借超越传统通信卫星的高吞吐量和逐渐成熟的运营服务模式,成为未来卫星产业发展的重要趋势。

天基分布式雷达海面目标跟踪应用总体技术研究

天基雷达在广域目标监视方面具有独特优势,利用天基雷达实现广域海面目标跟踪具有重大现实意义和特殊难度。针对天基分布式雷达体制,在分析其用于海面多目标跟踪场景所存在的区域非均衡覆盖、低/超低回访周期、实时处理等特殊问题影响基础上,提出了星间接力跟踪处理方式和栅格化跟踪处理框架,并给出了相应的多目标跟踪性能评估指标体系。仿真评估结果表明了所提栅格化跟踪处理框架相对常规全域处理框架的优越性以及评估指标的合理性。

大口径微波光学一体化空间成像技术

针对传统多载荷遥感卫星系统集成度低的问题,提出一种共结构大口径微波与光学一体化空间成像方法,即采用微波、光学成像系统共用卡塞格伦结构的一体化载荷设计,并通过波长分光镜对接收信号进行分光成像。载荷主反射面结构为微波天线和多光学反射镜组成的抛物面,其中光学主镜系统采用婓索干涉Golay6分布式结构组成非连续抛物面,并采用模块化设计将成像载荷进行拼接。模块化设计易于大口径微波与光学成像结构的加工、装配,相较传统多载荷卫星载荷集成度更高,系统更加简化。通过Matlab和Zemax软件对一体化空间载荷进行仿真分析,结果表明,所设计的大口径微波与光学一体化空间成像载荷,满足微波成像的最小有效面积要求和光学成像的调制传递函数(MTF)值要求。

载人月球探测月面通信网总体架构及关键技术研究

针对载人月球探测的月面通信网总体架构该如何规划、关键技术该如何部署的问题,调研分析了国际航天强国对地月空间通信系统发展规划趋势。对载人月球探测活动特点和月面多节点间组成月面通信网的需求进行了分析,并在此基础上提出了一种适用于未来月面通信网的总体技术架构。在总体架构设计的基础上,对月面通信网的建设需求进一步细化,并对照地面移动通信技术,分析了相关问题和解决途径,梳理得到了月面通信网建设需要的关键技术,并给出了发展研究建议,提出了基础的通信协议框架,最后对未来的发展方向进行了展望。

基于能量最小化的CCGA焊点形态仿真研究

为了确定某陶瓷柱栅阵列(CCGA)器件实现高焊接可靠性时的工艺参数组合范围,并研究焊点形态随不同参数变化的规律,以钎料润湿角、钎料体积以及焊柱偏移量作为关键变量因素,利用基于能量最小化原理的Surface Evolver软件,计算了不同因素水平组合下的实际焊点形态,并对参数化建模过程进行了详细介绍。通过对比形态结果与焊点可接收标准,寻找能够产生合格焊点的参量范围,为实际焊点微连接生产工艺提供合理的工艺指导。

星载天线热变形摄影测量技术研究应用进展

文章介绍了星载天线热变形测量的背景、现状及需求情况,详述了星载天线热变形摄影测量的原理及方法过程,并对目前国内外普遍采用的单相机外置、单相机内置、多相机内置3种摄影测量方式进行了系统的总结和探讨,其中重点介绍了西安空间无线电技术研究所开展的常压热变形测量技术研究;随后基于星载天线后续朝着更大尺寸、更高精度和更高稳定性发展的趋势,提出了热变形测量技术需要进一步考虑的技术问题及未来发展方向。

基于接触非线性的无源互调抑制技术研究进展

无线通信系统日益朝着高功率、高灵敏度的方向发展,无源互调(PIM)对信号传输的干扰问题是通信系统发展中亟需攻克的难题之一。据此,本文综述了无源互调产生的机理,并从降低接触面粗糙度、应用涂层材料和优化器件结构3个方面重点总结了无源互调抑制技术的研究进展,同时对不同抑制技术的优缺点进行了分析,最后对无源互调抑制技术的发展趋势进行了展望,以期为相关研究者提供借鉴和指导。

面向高速集成VPX架构的航天产品工艺技术验证及应用

针对高速集成VPX架构的航天产品研制需求,开展了VPX压接连接器的选用必要性分析、特点介绍、鱼眼端子结构设计和合理的PCB工艺方案设计,完成了高速集成VPX架构的工艺控制流程,开展了PCB孔径尺寸验证、连接器接触阻抗验证、连接器试验样品补充50次插拔试验、结构样机的试验验证和在轨应用验证等工作,结果表明:采用文章所述的PCB工艺方案和VPX架构的工艺控制流程,成功研制并在轨应用了某星载高速集成VPX架构数传智能处理器,充分验证了VPX压接连接器可以满足星载高可靠要求。未来,采用更高速率的VPX压接连接器,通过合理的航天产品工艺方案,研制更高速度和更高集成度的航天产品,进一步提升产品的功能性能。

结构优化在空间可展开天线中的应用及展望

空间可展开天线是航天领域发展的重要方向,具有重大战略意义和重要经济社会价值。首先,对结构优化技术、面向增材制造的拓扑优化与点阵填充等先进轻量化设计技术的应用进行综述;然后,根据典型使用环境和设计要求,着重介绍近年来结构优化技术在空间可展开天线零部件结构优化和馈源阵支撑结构概念设计中的典型应用案例;最后,考虑未来空间超大口径及高精度可展开天线的设计需求,对先进轻量化设计技术的应用前景进行展望。结构优化技术与设计经验相结合,正在推动设计理念的创新,将成为先进航天器设计的核心工具和必备的标准流程。

微波多芯片组件失效模式及质量保证研究

微波多芯片组件是空间应用必不可少的核心技术装备,其可靠性是目前研究的重点和热点。介绍了微波多芯片组件过电应力损伤、自激振荡引起的组件功能异常、氢效应导致工作电流和增益下降,以及银迁移引起绝缘电阻下降这4种主要的失效模式,对每一种失效模式的机理进行分析并提出针对性质量保证措施,例如:进行电源容限和功率过激励试验分析微波组件实际最大额定工作条件防止过电应力损伤、进行不同工作条件下的稳定性测试提前识别是否存在自激振荡风险、对管壳进行除氢处理并选用耐氢能力高的芯片降低氢效应风险、在设计阶段合理地布线并对生产过程进行控制避免银迁移的发生,旨在提高微波组件的可靠性。

空间激光终端二维转台U型架结构优化设计

空间激光终端二维转台是建立星地/星间高精度激光通信链的关键部件,其U型架结构的性能直接影响转台的稳定性和测量精度。为了适应发射阶段载荷过载及满足空间环境的严苛要求,文中提出了一种基于铝基碳化硅材料的U型架结构优化设计方案。该方案综合考虑材料特性和结构布局,对U型架的11种典型尺寸参数进行了分析和优化,实现了结构的轻量化和高刚度。研究发现,U型架支撑端厚度和侧肋斜率是影响其一阶基频和重量的关键因素。仿真结果表明,优化后的U型架质量减轻了25.03%,一阶基频提高了85.48Hz。实物U型架随二维转台的力学试验验证表明,二维转台的整体性能和可靠性得到了有效提升。

CMOS太赫兹探测器研究进展

文章全面综述了硅基互补金属氧化物半导体太赫兹探测器领域的最新研究进展。通过分析晶体管如何超越传统截止频率上限来实现太赫兹波段的检测,展示了CMOS太赫兹探测器的技术潜能及其在理论研究和实际应用中的广泛前景。鉴于太赫兹技术在安全检测、无线通信和医学成像等领域的重要应用,文章旨在揭示CMOS太赫兹探测器如何通过技术创新和设计优化满足这些领域对高性能探测需求的挑战。文章首先梳理了探测器的工作原理和经典模型,总结了目前太赫兹探测技术的关键建模方法,为理解和提高探测性能奠定了基础。随后,探讨了多种提升探测器性能的方法,包括采用新型不对称结构设计和工艺改进,展示了通过创新设计和技术优化提升性能的潜在途径。此外,还介绍了太赫兹探测器与读出电路的集成技术,实现了小型化太赫兹相机的设计。这一进展不仅缩小了设备的尺寸,还使得太赫兹相机实现了视频流成像的功能。最后,文章对太赫兹探测成像系统技术的未来发展进行了前瞻,特别强调了小型化设计与灵敏度提升的重要性,旨在促进更广泛的研究工作和技术创新。

科研企业财务人才队伍建设策略研究

文章基于新时期财务转型升级对人才队伍的新需求,结合所服务的科研企业人才队伍配置和履职现状,借鉴当前优秀企业的先进经验,围绕会计核算、财会监督、决策支持等核心职能,研究和探索新时期科研企业财务人才队伍建设的有效途径和方法。

太赫兹技术在空间领域应用的探讨

太赫兹频段介于红外光波与毫米波之间,是电磁波谱中的重要频段。太赫兹技术已在空间领域展示出良好的应用前景。通过空间太赫兹频段观测可以获得丰富的气象信息、大气信息和深空科学信息。基于太赫兹链路的高频段通信有望突破等离子体黑障的限制,实现无中断的测控通信;高速率小型化的太赫兹通信终端是实现卫星网络的理想选择。太赫兹雷达在航天器自身防御及空间弹道目标预警领域将显示出独特的优势与价值。

基于动态规划的多目标GMTI-TBD技术研究

针对多目标跟踪出现的邻近目标难分辨及计算量大的问题,目前大多数检测跟踪算法在算法性能和计算复杂度之间权衡,不能同时兼顾这两项指标。本文提出了一种基于动态规划的多目标(GMTI-TBD)方法,该算法根据雷达实际检测目标时出现的距离向和方位向展宽,限定目标能量扩展区域,得到新的值函数;在此基础上,通过对目标状态的预测去除多目标的相互干扰。另一方面,利用单次动态规划估计目标所在区域,使轨迹搜索范围大大减小,有效解决了多目标带来的高维计算量问题。仿真结果表明本文算法在检测跟踪性能上优于经典的多目标DP-TBD算法,同时所需计算时间较少。

空间大型网状展开天线展开机构的研究

着重介绍了空间大型网状展开天线展开机构的设计及其工作原理和必要的分析计算；已研制出的展开机构原理样机能展开５．０ｍ左右的网状天线反射器，初测重复精度角度均方根值为７″，可为下一阶段设计空间应用型的展开机构提供可靠的依据。

基于多波束卫星系统的跳波束技术研究

多波束卫星系统传统的固定资源分配方式缺乏足够的灵活性。文中在考虑多波束卫星系统各点波束业务需求多样性的基础上,基于全频率复用的“跳波束”技术,提出了一种灵活的资源分配方式。文中首先提出了两种不同的目标函数对资源进行优化,然后计算同频复用距离并引入新的约束机制以减轻同频干扰带来的性能下降,最后以最小同频率干扰为目标,结合时隙分配算法进行跳波束图案设计。仿真结果表明,相比于传统的分配方案,该方法能大大提高频谱利用率,使分配更能满足大容量动态需求。

一种新无线光标识组合脉冲位置调制技术

提出了一种新的调制方法——标识组合脉冲位置调制(Flag-Compound Pulse Position Modula-tion,FCPPM)。详细阐述了FCPPM调制的原理,比较了单位传信率、带宽效率和信号冗余度,用Matlab对编译码进行了仿真。分析和仿真结果表明,与PPM调制方式相比,FCPPM调制技术具有单位传信率和带宽效率高等优点;与MPPM调制方式相比,FCPPM调制方式的编译码简单且容易实现。

星间通信技术发展及共性问题研究

本文系统阐述了国外星间通信技术的发展、星间通信的不同类型。结合参加某星间通信方案论证研究,给出了实施星间链路所要解决的几个共性技术问题,并进行了概要分析。

北京三号A/B卫星总体设计及技术创新

北京三号A/B卫星是基于我国第二代敏捷卫星平台CAST3000E研制的高分辨率光学遥感智能敏捷卫星,具有“超敏捷、超稳定、超精度”、“智能复合控制、智能自主规划、智能图像处理”的技术特点。文章重点介绍了北京三号A/B卫星的总体设计和技术创新性,包括卫星设计方案、成像模式和操控模式等,并结合在轨实际应用情况介绍了卫星的能力水平及技术指标的国际对标情况。