基于LMS算法的TDRSS自适应多波束形成

跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）是转发地球站对低、中轨航天器的跟踪测控信号和中继从航天器发回地面的信息的卫星通信系统,自适应多波束形成是TDRSS中的一个关键技术。讨论了一种基于中频实数加权的LMS算法的自适应多波束形成方法,采用两路正交实信号进行实数加权,大大节约了硬件资源。理论分析及计算机仿真结果都证明了该算法的可行性及优越性。     

跟踪和数据中继卫星系统的微波光调制技术研究

为了提高跟踪和数据中继卫星系统的传输容量,采用ITU推荐的Ka波段为星间微波链路的通信波段,跟踪和数据中继卫星之间采用激光链路.设计采用了激光链路透明传输微波信号的调制技术,包括直接微波信号调制和微波信号变频调制两种方案.通过分析和计算,得到了Ka波段微波光调制器的主要技术参数,论证了宽带LiNbO3行波调制器用于该系统的可行性,并讨论了两种方案的优缺点.     

改进的数字化TDRSS中频信号捕获跟踪系统

跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是转发地球站对低、中轨道航天器的跟踪测控信号和中继从航天器发回地面的信息的通信卫星系统,美国和俄罗斯的跟踪与数据中继卫星早已组网并投入运行,为适应我国现代航天测控技术的需要,我们对其中频信号扩频码及载波的捕获跟踪数字系统做了完整设计和实现。本文对其中关键技术及算法的改进设计,如扩频码的频域/时域二维序贯搜索捕获环与窄间隔超前、滞后数字锁相跟踪环,及载波自动频率捕获环、锁相跟踪环等的实现做了介绍。最后给出了基于FPGA实现的完整方案及性能。-     

跟踪与数据中继卫星系统在测量船上的应用前景

介绍了国际跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的基本状况与发展趋势,分析了今后测量船利用中继卫星系统传输高速数据的应用前景,比较了测量船加装中继卫星系统的几种方案,并对其可行性进行了评估.     

激光跟踪系统控制算法设计与虚拟试验验证

针对激光跟踪系统对目标位置难以快速准确跟踪控制的问题,在信号接收处理中采用插值法和传统算法相结合进行数据处理;在伺服跟踪机构中,基于Lyapunov稳定性理论利用系统输入和输出量设计模型参考自适应控制系统,并在无干扰和有界扰动两种情况下进行MATLAB仿真;并搭建系统进行实物虚拟实验.实验结果表明:与常规控制算法相比,该控制算法在信号接收处理中具有误差小和计算速度快,在对目标的跟踪中具有动、静态误差小,响应速度快的特点,且对系统中各种干扰有较好的抑制,表明了该控制算法能够满足激光跟踪系统对目标位置跟踪控制要求.     

基于STK实现中继卫星业务运行可视化

跟踪与数据中继卫星系统搭建了中低轨航天器及其地面站通信的桥梁,实现了信息的实时传输,并提高了突发事件的应对能力。为对跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)调度业务的质量以及效率进行有效评估,在STK功能和接口的基础上,提出了基于STK通信组件(STKX)的跟踪与中继卫星实时场景仿真及其原型系统实现的技术方法,设计并实现了中继卫星针对中继业务的运行可视化系统。仿真结果表明,基于STKX的仿真平台能够满足中继卫星地面终端对中继任务的实时任务监控以及业务调度评估需求。     

国外跟踪与数据中继卫星的发展(上)

跟踪与数据中继卫星是通信卫星的一个重大发展，它可跟踪．测量和控制其他航天器，并通过它将别的航天器的轨道数据和遥测数据等转发给地面测控站。     

基于Camshift与卡尔曼滤波算法的动态目标跟踪

提出了一种结合连续自适应均值漂移(Camshift)与卡尔曼(Kalman)滤波的目标跟踪算法,针对目标受干扰情况,对两种算法的跟踪结果进行线性的加权,从而得到目标的最终位置。实验结果显示,该方法具有良好的目标跟踪效果,且具有很强的稳健性。     

一种改进的MIMO生物雷达人体目标检测跟踪联合自适应算法

与传统生物雷达相比,MIMO雷达能获取人体目标的方位向信息,具有明显优势。为了降低人体目标运动以及近场环境杂波带来的干扰,提出了一种改进的MIMO生物雷达人体目标检测跟踪联合自适应算法。首先引入图像形态学的方法对雷达成像结果进行杂波预处理,其次采用改进的自适应门限方法进行目标检测,最后采用航迹关联方法得到目标运动的准确轨迹,并依据目标位置反馈调整检测门限,从而实现人体目标的动态检测跟踪。实测数据表明,该方法能有效滤除杂波干扰,且具备良好的跟踪连续性。      

基于TOA/TDOA的一致性正交容积卡尔曼跟踪算法

针对异构网络环境下目标跟踪系统中面临的非线性估计问题,提出了一种基于正交容积卡尔曼滤波的目标跟踪算法.文中算法首先引入一个附加变量来表示状态变量中的非线性项,设定自适应加权因子来调整不同信号输入系统的比重,然后利用数学手段融合两种信号为单一的状态变量,最后通过正交容积卡尔曼滤波来实现目标状态量的更新,从而实现对目标的定位与跟踪.仿真结果表明了文中算法的有效性,能够得到更高的定位与跟踪精度.     

船载USB系统跟踪数传信号可行性研究

讨论了一种船栽USB系统跟踪数传信号可行性的方案,为实现船载USB系统对飞船目标跟踪功能的备份提供了一个新的思路。该方案通过切换船栽USB系统中跟踪接收机软件状态的方式来实现,此方法已成功应用于跟踪过境数传信号目标的跟星训练中,试验结果表明该方案是有效的和可行的,该方案在充分利用现有测控设备功能,不增加辅助设备功能的基础上．可以显著提高测量船执行神舟飞船测控任务的可靠性。     

基于贝叶斯理论的一种接力跟踪方法

为了能够利用目标运动信息的先验知识以提高系统的检测和跟踪性能,该文将基于贝叶斯理论的检测跟踪联合处理方法应用于接力跟踪系统中。该方法在贝叶斯理论框架下能够利用系统已经获得的目标运动信息的先验知识,从而提高系统的性能。另外,考虑到计算复杂度,该文给出了一种简化的实现方法多点贝叶斯检测跟踪联合处理方法。该简化方法能够利用基于贝叶斯理论的检测跟踪联合处理方法的优点,同时可以按照系统的计算能力确定并行搜索的点数,以控制系统的计算复杂度。计算机仿真实验表明,在接力跟踪系统中应用基于贝叶斯理论的检测跟踪联合处理方法能够改善系统的检测和跟踪性能。     

无人飞行器扩频角跟踪技术研究与应用

单通道单脉冲角跟踪技术因其精度高、工作信噪比较低、动态响应快以及实现简单、可靠,在无人飞行器测控领域得到广泛应用。通过分析单通道单脉冲扩频角跟踪技术的工作原理,给出了该技术在工程中的实现方案;同时考虑到工程应用中的具体需求,对传统的解扩方法进行了改进,以适应单通道单脉冲扩频角跟踪技术在无人飞行器测控领域的应用。     

基于资源池的测控设备动态集中管理

为满足日益增长的航天测控任务需求,采用基于资源池的测控设备动态集中管理,可以有效降低投入成本,提高系统的可靠性和资源利用率。介绍了我国传统测控系统体系架构,从优化传统测控站的资源利用率角度入手,提出了基于资源池的测控设备动态集中管理,分析了其功能需求,论述了关键技术问题,为实施基于资源池的测控设备动态集中管理提供了一定参考。     

箭载中继用户终端自跟踪测向技术

箭载中继用户终端对中继卫星的捕获跟踪是建立箭星间数据链路首要前提。针对Ka波段波束窄、箭载设备小型化要求高等特点,提出一种利用火箭飞行、姿态等辅助信息的自动角跟踪技术,并利用仿真,验证该技术可实现高精度测向,可作为箭载中继用户终端自跟踪系统设计和工程研制的参考。     

一种测控系统抗干扰性能评估模型

为了对测控通信系统数据传输性能进行客观有效的评估,针对测控系统的测量链路和遥测链路,设计了一种抗干扰性能评估模型。将传输可靠性、频谱效率、功率效率、干扰抑制性能作为抗干扰性能评估指标,在对各评估指标规范化处理的基础上,基于μ律对数压缩方法生成各指标性能和综合性能评价值,并映射成相应的性能评估等级,能够得到测控系统的测量链路和遥测链路中不同的性能指标和总抗干扰性能指标的评估值和评估等级。仿真表明,提出的评估模型可以客观有效地对测控系统的测量链路和遥测链路的抗干扰性能联合进行评估,并通过评估等级直观地反映链路性能的优劣。     

基于半实物无人机测控仿真平台研究

针对无人机测控系统性能测试的需求,开发出以真实的地面指挥控制站设备和机载仿真设备组成的仿真平台。该平台采用串行通信、网络通信、GIS和视频压缩编解码等技术,在Windows环境下实现了无人机遥控指令发送与接收、遥测数据和视频压缩图像发送与接收并显示的测控系统工作闭环过程。它可以用于无人机测控系统的空地联试及测控设备的定性测试。     

基于STK/Schedule实现中继卫星业务调度

中继卫星调度问题是中继卫星系统应用中的关键问题之一。STK/Schedule模块不仅提供了优秀的时序和任务规划算法,还对外提供了应用程序接口。通过分析中继卫星系统资源、可见性以及任务约束特点,提出了利用STK/X组件调用STK/Schedule的可视化计算以及调度算法进行二次开发的方法。在简化应用程序开发难度的同时,解决了多用户多任务需求的情况下的中继卫星业务调度问题。     

掠海飞行目标的雷遥协同跟踪策略研究

对掠海飞行目标的低仰角跟踪测量一直是测量雷达需要解决的技术难题之一。文中通过雷达、遥测的一体化设计,采用共同的天线面和伺服系统,实现了雷遥的协同跟踪。根据雷达、遥测技术特点,制定了协同跟踪策略,通过该协同跟踪策略的实施,算法分析结果,验证了策略的有效性,为海杂波条件下雷达的低空探测积累一定经验。     

探月卫星同波束干涉测量技术应用研究

探月工程嫦娥4号中继星任务同时搭载月球轨道微卫星,受地面测控资源分配限制,微卫星的轨道测量由地基S/X频段统一测控(TT&C)系统天线(USB)保障。该文通过分析地月转移轨道段中继星、微卫星相对于跟踪测站的几何构型,依托深空干涉测量系统设计实现对微卫星、中继星的同波束干涉测量(SBI)跟踪;发挥中继星测控资源丰富、轨道精度高的优势,获取了微卫星优于1 ns的测角观测量;并应用于微卫星短弧定轨,统计分析表明定轨精度由2 km提升至优于1 km、预报精度由6 km提升至2 km,为微卫星轨道机动后的快速高精度轨道确定与预报提供了有力支撑。