2022, 43(1):0-0. DOI: 10.12347/j.ycyk.20220101001 CSTR:
摘要:
2022, 43(1):1-12. DOI: 10.12347/j.ycyk.20211109001 CSTR:
摘要:低地球轨道卫星间(LEO-LEO)微波掩星探测技术利用水汽吸收线附近信号,通过测量信号的折射和吸收作用,能够在没有辅助背景信息的情况下独立反演温度和水汽廓线,从而克服GNSS-LEO无线电掩星技术在大气中低对流层存在的“温度–水汽模糊”问题。目前,国内外还没有实现在轨的LEO-LEO掩星探测。为了促进我国LEO-LEO掩星探测技术发展,本文对LEO-LEO微波掩星探测温度和水汽廓线研究前沿及进展进行了回顾和总结。首先介绍了LEO-LEO掩星探测技术的发展历史,阐述了LEO-LEO掩星探测的基本原理和探测频点选择,重点介绍了LEO-LEO微波掩星探测温度和水汽廓线的反演技术研究动态,并介绍了LEO-LEO掩星探测任务国际进展,最后进行了总结和展望。本研究可为实现LEO-LEO掩星空间探测技术提供基本科学理论参考。
2022, 43(1):13-20. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210507001 CSTR:
摘要:高频地波雷达被广泛应用于海面目标的检测,而由于海杂波的分布散射具有很强的动态特性,通常情况下成为了海面目标检测的主要干扰成分。因此,在强海杂波背景下进行目标检测的关键在于如何有效抑制海杂波。从循环对消、子空间分解、模型预测以及分形特征这几方面对海杂波抑制技术进行综述、分析和总结,为后续对海面目标检测提供参考。
2022, 43(1):21-28. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210815002 CSTR:
摘要:针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计算其性能函数的可靠度指标,在此基础上,利用遗传算法进行迭代计算,得出最优设计结果。最后,将某型导引头导轨齿轮设计作为工程案例,验证了使用此结构稳健性优化设计方法能够降低产品重量,提高结构稳健性。
2022, 43(1):29-40. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210820001 CSTR:
摘要:电镀已经成为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)技术中的一种重要加工手段,相比于传统意义的表面处理作用,MEMS技术中的电镀主要用于制作微结构。介绍了几种常用的以电镀为核心方法的微结构加工工艺和它们的应用领域。微结构加工工艺包括LIGA/UV-LIGA、EFAB、PolyStrata、TSV/TGV、MetalMUMPs等,结合设计好的光刻、镀膜、刻蚀等辅助微工艺技术,能够完成具有超高深宽比、多层堆叠、悬空、可动等特点的复杂三维金属微结构,并针对不同的使用需求,可以实现典型的微机械结构、惯性传感器、射频器件、异构集成、系统散热等功能应用,具有广泛的实用意义。
2022, 43(1):41-49. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210309001 CSTR:
摘要:针对箭载可回收电子设备的抗强冲击设计进行了分析研究,设备采用模块化方式方便安装和调试,采用多种措施提升设备的抗强冲击能力:对于设备和整流罩一起落地的情况,采用安装脚减振防护;对于整流罩空中解体、设备单独落地的情况,采用包角减振防护;为防止电源开关控制柄在强冲击下移位,采用开关限位凸台进行限位防护;对于印制板上的元器件,通过缓冲胶灌封来保证元器件焊点的强度,防止管脚断裂、焊点开裂;采用LED防护罩对LED雾灯提供结构防护,同时保证了LED雾灯的灯光能被观察到。结合力学仿真和力学试验,有效解决了可回收电子设备抗强冲击问题。
2022, 43(1):50-60. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210505001 CSTR:
摘要:在轨卫星数量呈爆发式增长。在应用方面,亟需提升海量卫星并行管理能力和自动化、智能化水平。设计并构建了一种基于知识和大数据的航天器在轨管理云平台,通过工程实际应用,验证了系统设计的可行性,实现了200余颗在轨航天器的并行管理,可以为我国未来复杂星座星群的高效运行管理提供参考。
2022, 43(1):61-65. DOI: 10.12347/j.ycyk.20200316001 CSTR:
摘要:由于Ka频段遥测设备天线波束较窄,存在高速飞行目标跟踪困难的问题,通过对遥测设备跟踪需求分析,研究了前馈复合控制在遥测跟踪中的应用,计算出前馈复合控制中开环增益的合理取值,改善了遥测设备跟踪高速飞行Ka频段目标时跟踪迟滞情况,缩短了捕获目标需要的时间,提高了设备成功捕获、平稳跟踪目标的能力。
2022, 43(1):66-69. DOI: 10.12347/j.ycyk.20200815001 CSTR:
摘要:针对星载嵌入式软件在轨升级难的问题,提出了基于1553B总线的星载嵌入式软件在轨(线)升级方法。通过1553B总线接收升级程序、固化程序和升级程序分区独立存储、启动程序和应用程序互相配合的方式,实现软件升级、部分传输异常时补丁升级及升级异常情况下的版本回退。在某星载固态存储设备上对方法进行了试验验证,结果表明,方法可对星载固态存储设备的软件进行在轨(线)升级,升级程序异常情况下可通过设备开关电自动回退版本,部分出错时上注补丁量少,提高了星载嵌入式软件测试维护和在轨维护的效率和可靠性。
2022, 43(1):70-73. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210720001 CSTR:
摘要:针对传统的卫星测控射频信号处理中存在的过程复杂、通道数量不多等缺点,提出了采用射频数字化技术,直接在上下行射频与基带之间进行信号转换,大大简化了射频前端设计;针对多路频分宽带信号,设计了二级滤波模式,较好地适应了多种卫星测控体制的需求;采用了超奈奎斯特架构,有效提升了前端的集成度及可靠性。
2022, 43(1):74-81. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210604001 CSTR:
摘要:目前,我国绝大部分卫星的遥控指令上行操作必须在专用测控网内进行,当卫星发生在轨异常时,相关支持人员必须赶赴测控中心现场进行集中处置,非工作时段时效性较低,不利于紧急情况下的异常快速处置。对基于APP的卫星地面遥控系统安全应用方案进行了研究和设计,旨在为我国未来卫星高效运行管理提供一种新的手段,通过原型系统的仿真测试,验证了系统的技术可行性,实现卫星管理相关人员在远离测控中心的情况下也能安全有效地参与在轨异常应急处置。
2022, 43(1):82-90. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210606001 CSTR:
摘要:针对火箭遥测实时处理软件中不同位跳变指令处理代码复用性差的问题,通过分析几种典型的位跳变指令处理特点,抽象出位跳变指令处理的一般步骤,并从软件角度给出了位跳变指令的定义。根据C++语言多态性原理,将位跳变指令的软件实现划分为抽象基类和实现子类两个部分,规范了位跳变指令的处理逻辑、体现了不同种类位跳变指令处理特点。应用实践表明,经过重构的处理方法代码量显著减少,程序处理流程更加清晰,软件复用率有很大提高。
2022, 43(1):91-97. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210527002 CSTR:
摘要:针对卫星在轨管理过程中出现的数管直接指令和地面直接指令无法正常执行的遥控异常,从卫星遥控信息的传输流程、遥控译码的工作原理入手,对导致直接指令执行异常的因素进行了排查,定位了异常原因为遥控译码故障。提出了对于单一频段遥控通道的卫星,通过调整部件的指令控制策略和将直接指令转换为数据指令的方法来实现卫星管理;对于多个频段遥控通道的卫星,除以上两种方式外还可以通过拓展遥控上行通道的方法,增加遥控上行冗余度来降低遥控译码通道异常的风险。所提出的安全管理方法经故障卫星在轨管理阶段的试验验证,在一定程度上有效控制了因一路译码故障给卫星安全带来的风险,可为卫星其它重大故障的及时发现、定位和有效规避提供参考。
2022, 43(1):98-104. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210717001 CSTR:
摘要:针对靶场试验遥测数据特点,设计了一种遥测数据处理分析系统。作为靶场测试流程和飞行结果判别的重要环节,遥测数据处理分析系统软件实现了繁杂测试数据处理与发布、数据管理和数据判读与服务等功能。该系统的设计与实现为靶场数字化建设提供了重要支撑,具有较强的实用性与推广价值。
2022, 43(1):105-110. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210901001 CSTR:
摘要:压控振荡器VCO(Voltage Controlled Oscillator)是输入控制电压影响输出频率的振荡电路,可用于产生调频信号。应用于安检成像时,其输出信号的线性度通过影响副瓣电平和距离分辨率,从而决定了安检成像的效果。为了提高安检成像效果,提出了一种基于多项式拟合的VCO开环线性校正法,使VCO的输出频率通过分频器,并对分频后的信号进行滤波和AD采集,通过在FPGA中进行数字信号处理获得VCO输出射频信号的非线性信息,并通过修正DA输出的电压信号实现对VCO的校正。该方法与系统发射线性调频连续波FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)脉冲同时进行,具有较好的实时性,能够解决VCO的温度漂移问题,在长时间合成孔径成像中具备优势。实验结果进一步验证了方法的可行性和有效性。
2022, 43(1):111-118. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210514003 CSTR:
摘要:传统的1?Mbps 1553B由于总线带宽受限,在航天测量控制领域正逐步被4?Mbps高速1553B总线替代。一般的高速1553B总线测试仪不具备精准时序控制、动态消息插入和系统故障恢复的功能,难以模拟系统实际工况。因此,通过各模式下总线的初始化配置和数据收发控制,采用SDRAM动态读取和硬件定时触发技术,结合基于心跳和消息监测的冗余总线控制机制,设计了一种高速1553B智能通用总线测试平台。通过调整消息长度、消息内容和消息间隔,验证了总线测试平台BC-RT、RT-BC、RT-RT以及MT监视功能的正确性,满足了精准时序控制、动态消息插入和系统故障恢复的需求。本平台可用于半实物仿真、时序功能的验证和系统真实负载状态的测试。
2022, 43(1):119-124. DOI: 10.12347/j.ycyk.20210408001 CSTR:
摘要:首先针对TLE更新不及时、轨道递推准确性低的问题,提出低成本卫星测控系统(LCTTC)采用卫星GPS实测数据修正站心坐标系下目标轨道方法,提高跟踪精度;其次利用接收机的RSSI功能,给出了远程获取无人值守LCTTC灵敏度、评估其性能的方法,以及获取信噪比、发射功率等状态信息的方法,对卫星实时任务过程进行监测和异常诊断,减少了故障排查时间。