敏捷成像卫星快速需求筹划算法

敏捷成像卫星需求筹划主要解决如何判断敏捷卫星对地观测需求是否可执行以及何时执行的问题。首先,根据敏捷卫星对地观测的约束和特点,将敏捷卫星对地观测场景抽象成基于力学的理想弹簧系统,提出了常量机动时间和劲度系数的计算方法,实现模型关键参数的映射;然后,提出了一种启发式算法,利用理想弹簧系统的平衡状态时对应观测综合角度和最小的特点,通过计算系统的力平衡状态求解多个观测需求的整体最佳观测时间;最后,利用实际的观测需求,通过仿真对比验证了算法的有效性。仿真结果显示,所提算法提高了观测需求满足率和需求的优先级权重和,并且整体成像质量最优。     

敏捷卫星对目标访问信息的计算方法

任务分解是任务规划的前提,其核心是计算卫星对目标的访问信息,即计算卫星访问目标时的姿态角、实际地面分辨率和太阳高度角。首先计算目标点在地心空间直角坐标系中的坐标,经过多次坐标转换,得到目标点在卫星轨道坐标系中的坐标,从而可以计算出相应时刻卫星对该目标的二维指向角度。在此基础上,根据卫星成像原理,分别计算光学卫星和雷达卫星的实际地面分辨率。最后,通过计算太阳赤纬和太阳时角,得到太阳高度角。     

基于TVNS的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法

针对敏捷对地观测卫星自主动作规划问题,建立了基于时间线约束网络的问题模型。通过对模型的分析,归纳出9种卫星动作序列,确定了各种动作序列之间的衔接关系,并在此基础上设计了动作时间的计算和调整方法,提出了基于三阶段变邻域搜索(Three-stage Variable Neighborhood Search, TVNS)的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法。算法以任务调度结果作为初始解,分3个阶段,使用2种邻域结构进行变邻域搜索,实现了任务到动作的转换。通过实验证明了基于TVNS的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法的有效性。     

超敏捷动中成像高分辨率遥感卫星成像理论分析

对超敏捷动中成像遥感卫星角速度快（6（）/s）、角加速度大（1.5（）/s2）、成像参数随时空复杂多变等新问题,开展了超敏捷动中成像特点分析与成像参数仿真分析工作。构建了动中成像复杂模型,精确分析了动中成像合速度的变化规律。在此基础上,结合信噪比、调制传递函数（MTF）等计算公式,全面分析了不同成像条件下,动中成像系统的行频、TDI级数、姿态稳定度MTF、同步误差MTF、偏流修正误差MTF等随角速度的变化关系,为超敏捷动中成像卫星,尤其是卫星的成像电子学,提供了重要的设计依据。     

北斗卫星后向散射信号的星-星合成孔径成像系统:概念与可行性

该文提出了一种利用北斗卫星的后向散射信号形成的星-星双站合成孔径成像系统的概念,建立了该成像系统的北斗地球静止轨道卫星和地球同步轨道卫星以及地面站之间的几何模式,并依此模式和双站合成孔径雷达成像原理,从成像分辨率、信噪比、链路收支等性能参数论证了利用北斗卫星建立星-星双站合成孔径雷达对地成像观测的可行性,此外还提出了该系统在土壤湿度探测、地表演化的时空动力学特征研究、大气特性研究方面的遥感应用前景。      

对地观测敏捷小卫星星载一体化结构设计

研究了对地观测敏捷小卫星的星载一体化设计,结合工程实际,设计了一种敏捷小卫星的结构,将载荷结构和卫星结构有机结合到一起,并充分考虑了卫星结构与整星被动热控一体化设计、卫星结构与整星线缆布局一体化设计,提高整星的功能密度,优化了星上单机布局,有效降低整星质量,压缩体积,降低发射成本。设计分析结果表明,整星的x向固有频率为56.465 Hz,y向固有频率为59.704 Hz,z向固有频率为218.88 Hz,整星的高刚度为敏捷卫星的快速机动成像奠定基础;卫星的结构安全裕度大,达到3.85,随机响应和正弦响应在可控范围内,能承受卫星从运输到发射过程中的各种复杂力学环境;卫星功能密度高,被动热控设计使得整星热控资源功耗小,空间利用率高,线缆走线布局简洁方便。     

复杂约束对地观测卫星成像调度技术研究

 对地观测卫星成像调度需要考虑卫星动作时间切换、存储容量、星上能量等复杂约束,确定要观测的观测目标序列,是一个具有强NP-Hard特性的组合优化问题,一般研究者都对问题约束进行了不同程度的简化.针对一类可见光对地观测卫星小问题规模下的应用,考虑上述多种约束,建立顶点和边都带权的无环路有向图模型,并基于标记更新最短路径算法,采用分层支配和分治思想,提出了复杂约束成像卫星调度算法(SISACC)进行完全路径搜索,得到问题精确解;在此基础上,给出了算法改进措施,分析了完全算法和改进方法的性质;最后通过大量实验验证了算法的适用条件和可行性.该方法已成功应用于某在轨卫星的日常成像调度任务中.     

军用对地观测卫星及应急救灾应用

本文首先基于军用对地观测卫星的分类及特点，对可应用于突发应急事件的军用卫星进行了分析；然后简要介绍了全球可用于应急突发事件的军用对地观测卫星；最后探讨了军用对地观测卫星在应急突发事件中的具体应用。     

卫星图像军事需求稳步增长

《Sat Magazine》,2013年5月刊卫星对地观测数据是支持国防活动和军事行动的重要的图像情报(IMINT)来源。由于对地观测卫星的制造、发射与维护成本相对较高,全球目前仅有11个国家拥有专门的军用对地观测卫星,而其他国家在国防领域的卫星图像需求只能通过商业卫星数据市场得到满足。     

基于高程信息的卫星访问计算方法

成像卫星任务规划的基础是访问分析,而其核心是计算卫星对目标的访问信息,即卫星对目标的观测时间和观测姿态角度。现有卫星任务管控系统中使用的卫星访问信息计算方法通常没有考虑目标高程信息,这使得对高海拔地区目标的观测姿态角度计算不够准确。提出一种基于目标高程信息改进的卫星访问信息计算方法,在构建卫星与目标的空间计算模型时,考虑目标的高程信息,计算得出更为准确的观测姿态角度,使得按此角度做规划后的卫星能够精确地拍摄到目标位置。实验结果表明,该算法降低了系统误差,提高了卫星观测精度。     

基于优先级与时间裕度的卫星应急观测任务规划

应急观测是对地观测卫星为配合地面紧急行动而执行的任务,具有紧迫性、集中性等特点,为任务规划带来了困难。针对应急观测的特点,描述了影响任务规划的卫星资源及任务的主要属性,定义了考虑重要性与紧迫性的任务优先级,提出了一个反映任务紧迫性要求满足程度的属性———时间裕度。建立了任务规划模型,构造了一个基于优先级与任务时间裕度的规划目标,确定了一系列规划约束,并利用遗传算法对模型进行求解。通过与最大化任务重要度的常规任务规划进行对比可见,所建立的模型能够有效提高任务成功率。     

Tasking planning based on task splitting and merging in relay satellite network

To handle the low planning efficiency of the tasks with too long or too short service time,a task planning scheme was proposed based on task splitting and merging for relay satellite systems.First,a task splitting and merging was developed to transfer the task requirements of user to task units which could be planned with high efficiency.Secondly,based on the parallel machine scheduling model,the optimization problem of the task unit planning to maximize the number of completed tasks in the network was built.Further,a heuristic polynomial time scheduling algorithm was proposed.Simulation results show that compared to the traditional scheme,the task planning scheme perform better in terms of completed task number,resource utilization and fairness.     

协作通信技术在卫星移动通信中的应用

卫星移动通信自逐渐发展以来,便因其覆盖范围广、地域限制弱、信号容量大等特点被广泛应用于通信网络当中,成为全球通信网络中不可或缺的有效信息传输手段之一,在军用领域和民用领域发挥着重要作用。但由于卫星移动通信的信道受多径效应、阴影效应以及多普勒效应的影响,严重的影响信号传输的有效性,因此必须采用相关的通信技术克服这一问题。协作通信技术作为提高通信质量的有效手段,因此研究其在卫星移动通信中的应用逐渐成为热门话题。     

红外遥感技术在民用对地观测卫星中的应用现状（上）

利用卫星遥感技术对地球资源、海洋和大气等环境状况进行监测,可以为人类生存环境提供预测信息和安全保障。红外遥感仪器是对地观测卫星的主要探测载荷。随着红外探测器性能和系统集成技术的不断提高,空间红外遥感仪器的探测能力也得到了长足发展。介绍了近五年各国相继发射的各类高性能对地观测卫星,总结了主要红外遥感仪器的应用状况、功能和特性,并对其未来的发展趋势进行了分析。     

红外遥感技术在民用对地观测卫星中的应用现状（下）

利用卫星遥感技术对地球资源、海洋和大气等环境状况进行监测,可以为人类生存环境提供预测信息和安全保障。红外遥感仪器是对地观测卫星的主要探测载荷。随着红外探测器性能和系统集成技术的不断提高,空间红外遥感仪器的探测能力也得到了长足发展。介绍了近五年各国相继发射的各类高性能对地观测卫星,总结了主要红外遥感仪器的应用状况、功能和特性,并对其未来的发展趋势进行了分析。     

卫星便携站天线自动对星系统的设计与实现

针对卫星便携站窄波束天线找星难度大、对星耗时多、对星精度差的问题,设计并实现了一个附加在实装设备上的自动对星工具,以PIC单片机为核心,通过采集和处理GPS数据、方位俯仰传感器数据和卫星信号强度数据,控制高精度步进电机自动调整便携站天线方位角和俯仰角,从而实现快速、自动、精确对星。通过使用高精度步进电机代替传统手工操作,能够明显缩短对星时间、提高对星精度,且体积较小、安装拆卸容易、携带方便,显著提高了通信效能。     

一种应用于卫星导航定位系统的SLR系统架构与实现

卫星激光测距(SLR)是一种高精度测量观测点与卫星之间距离的重要方法,它可以为卫星精密定轨和星地时间同步提供高精度观测数据。本文首先介绍了卫星激光测距基本原理,然后从系统架构角度深入分析了用于卫星导航定位系统的激光测距系统的组成和功能,详细阐述了激光测距中光学系统、控制系统等子系统原理及工作过程。最后,按照本文架构实现的激光测距系统给出了实际的测试结果和精度。实验表明,本文提出的激光测距系统具有较高的测量精度,能够满足我国导航定位系统的测距需求。     

印度军事卫星通信系统发展概述

在未来信息化战争中,卫星通信将发挥越来越重要的作用,已成为各国竞相争夺的信息制高点。印度从本国实际需求出发,统筹规划,以研发满足国民经济需求的多用途通信卫星为突破口,迅速建成了亚太地区最大的国内通信系统之一。在简要分析印度各军种卫星通信需求和发展现状的基础上,介绍了印度的几个重点卫星通信工程项目,重点论述了"印度国家卫星"(INSAT)系列和"静地星"(GSAT)系列中在役和在研通信卫星的性能和作用,最后总结了印度研发通信卫星系统的经验,期望为相关人员提供参考与借鉴。