中国深空网VLBI相关处理器开发与应用

以中国深空网干涉测量信号处理中心建设为背景,论述了VLBI软相关处理系统的设计及初步实现。依据数据处理流程对软件模块化划分,一方面采用时间并行处理策略,将数据流按子积分周期分配给多个计算节点;一方面在相关计算节点内部应用多线程处理最大化提升效能。依托高性能集群系统,采用两级并行处理策略,实现了软件的设计开发,并在"嫦娥3号"(CE-3)任务中得到了首次应用。与事后精密轨道的比对分析表明,?DOR测量精度在1 ns量级,相当于90 nrad的角位置精度,等价于地月距离上37 m的位置误差。深空干涉测量信号处理中心VLBI软相关处理器有效支撑了CE-3的精密轨道测定。     

自适应EEMD方法在心电信号处理中的应用

针对总体平均经验模式分解(EEMD)中参数自动获取问题,提出了一种自适应EEMD方法.首先通过分析白噪声影响经验模式分解效果,建立了EEMD方法中加入白噪声大小的可依据准则,对不同信号可自适应获取加入白噪声大小与总体平均次数两个重要参数,进而得到一种自适应EEMD算法.最后将其应用于心电信号处理中,成功进行心电信号消噪与心率特征提取,验证了该算法的有效性,为复杂背景条件下的航天员心电信号处理提供了一种有效方法.     

基于“嫦娥二号”卫星任务约束的月面景象匹配

针对月球卫星的景象匹配定位问题,为“嫦娥二号 ”卫星设计了相应的匹配模式,并构造约束 模型进行了匹配矩阵的修正,实现了“嫦娥二号”线阵CCD观测图和美国LRO卫星局部基准图 的子图像块大 规模匹配。实验中,首先通过构建匹配矩阵和测试库验证了单对图像归一化互信息匹配的可 行性和局限性, 然后通过约束模型修正,显著性水平取0.1时,使匹配成功率从60.7%提高到89.0%,并且测试库中89.0%的 正 确匹配对被匹配矩阵所保留。实验结果表明,所提方法对“嫦娥二号”观测图的高效、高成 功率匹配可行,能够为进一步的月球卫星位置视觉解算提供可靠的匹配数据。     

一种面向分布式文件系统的文件预取模型的设计与实现

如何为上层应用和计算提供稳定高效的文件I/O性能,是分布式文件系统性能研究的热点。文中分析分布式文件系统在设计机理上的共同特征,基于此提出一种通用型的启发式文件预取模型,并选取HDFS平台进行系统实现。启发式文件预取对上层应用透明,采用在文件系统内部建立预取线程池的方法,以组成文件块的数据存储文件为预取单位,在分布式文件系统内部实现。这种设计思路具有一定的普适性,适合推广应用于多种分布式文件系统。实验结果表明,所述的启发式文件预取,能够有效提升分布式文件系统的I/O性能。     

面向探月卫星景象导航的局部基准图制备

为了可靠制备月球卫星景象辅助导航和着陆过程中的月面局部基准图,分析了月面局部基准图制备过程中出现的相关问题和解决方法。结合"嫦娥二号"月球卫星测控和导航实际约束条件分析了各种误差的起因及限制方法,给出了基于美国月球勘测轨道飞行器相机(LROC)全月面基准影像图的月面局部基准图制备算法。实验结果表明,按照所提方法生成的局部基准图与"嫦娥二号"局部正摄投影图像面特征一致,由映射变换产生的图像坐标最大定位误差为7.065 1m,观测图尺寸为20km×20km时的最大形变偏差为6.18m,正摄投影图像面特征和定位偏差均能够满足月球卫星景象导航定位精度的要求。     

COSMIC与ERA-Interim折射率数据分析海洋边界层时空分布的对比

本文基于小波协方差变换法,使用COSMIC和ERA-Interim两种数据的折射率获取了全球海洋边界层的时空分布情况并进行了对比分析.结果表明:在空间上,由两种数据反演出的海洋边界层高度所显示出的分布特征大致相同,即沿着赤道呈不完全对称分布,仅在个别海域有所差别;在季节及月变化方面,两者均呈现出夏季较高的特点;在日变化特征上,两者变化均不明显,但ERA-Interim数据的海洋边界层高度的日变化特征与太阳辐射的日变化特征更加符合;在数值差异上,COSMIC数据要比ERA-Interim数据的结果高500~1 000 m,且低纬度地区两者差异大于高纬度地区,夏季两者差异小于冬季.