平流层飞艇通信系统关键技术探讨

平流层飞艇通信系统同时具有微波中继和卫星通信的优点,可与地面控制单元、空中中继单元以及多种无线用户构成通信网络,已成为国内外的研究热点。国际电信联盟（ITU）已分配给高空通信系统47.2～47.5GHz和47.9～48.2GHz的工作频段。然而到目前为止,世界上还没有一款真正可以投入使用的平流层飞艇通信系统,飞艇平台和通信载荷方面均存在多个关键技术迫切需要解决。     

干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响

本文根据GPS接收机伪距测量的原理,以GPS接收机的载波噪声功率密度比(C/N0)为基础,分析压制干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响。若要在干扰环境下提高GPS的定位精度,必须采取措施提高GPS接收机的抗干扰能力,如采用外部导航辅助等。     

GPS接收机自主干扰检测方法研究

环境中的各类干扰信号会造成GPS接收机定位精度降低,进而发生信号失锁。接收机中自动增益控制(AGC)模块可以根据接收信号总功率自动进行增益调节,从而保证模/数转换的顺利进行。利用AGC的这一特性,可以通过测量AGC输出增益的变化情况检测输入信号中是否含有干扰信号分量,从而使用户不借助其他设备快速进行自主干扰检测;同时利用相关器输出功率进行综合使用,还可大致估算出干扰信号的类别及强度。     

一种平流层飞艇高度控制方法

现代平流层飞艇要求飞艇能够安全、平稳地抵达平流层目标高度。首先分析了平流层飞艇高度控制与压差控制的关系, 然后针对平流层飞艇的特点提出了一种前馈式高度控制的方法。仿真结果表明,前馈式高度控制器具有一定的局限性, 不能同时满足高度和压差的控制目标。为此,提出了压差控制器以及两种解决高度控制器与压差控制器融合问题的方案, 最后的仿真结果表明, 限制高度控制权限的方案能保证飞艇安全平稳地到达目标高度。     

平流层飞艇平台光电侦察系统关键技术

平流层飞艇平台运行在距地面20km的高度,能够长期定点悬浮或者机动巡航,是一个良好的预警、监视、跟踪平台,光电侦察系统是未来平流层飞艇监视侦察装备的核心。简述了平流层遥感相对飞机平台和卫星平台的优点,根据平流层平台的特点,分析了平流层光电探测系统相对飞机平台光电系统在探测距离方面的优势。结合国外典型的光电侦察系统现状,介绍了光电侦察系统的组成和工作原理,并在现有光电侦察系统的基础上,对未来平流层平台光电侦察系统的关键技术进行了研究,给出了相应解决方案,可以为未来平流层光电侦察系统的设计方案提供参考。     

平流层飞艇预警探测技术进展及应用展望

分析了平流层飞艇预警探测系统总体集成、飞艇平台及任务载荷涉及的关键技术,总结了国外典型平流层飞艇预警监视项目的研制和试验进展情况。针对平流层飞艇预警探测系统的特点,提出了其基本组成和作战使命任务。最后,对并对其发展趋势进行了展望。     

对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究

本文介绍了一种对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究方法，并在伪距测量定位模型的基础上，建立了转发式欺骗干扰的数学模型。通过分析和计算定位误差的标准差，得出欺骗式干扰时的GDOP值。模拟试验结果初步验证了评估方法的合理性。     

平流层飞艇载雷达系统作战运用分析

临近空间的战略意义日益突出,临近空间飞行器研发也引起了各国的兴趣。类似于地基情报雷达系统可以实现对航空领域的探测一样,基于平流层的飞艇载雷达不仅对临近空间飞行器具有一定的探测能力,而且平流层飞艇载雷达系统还可以通过平台优势实现对低空领域的早期预警。文中通过对比分析平流层飞艇载雷达系统的作战优势,阐述了该雷达系统的几种作战运用方式,重点分析了对抗临近空间目标和低空突防目标的作战运用方法。     

急流风场中平流层飞艇放飞轨迹研究

本文首先建立平流层飞艇的六自由度非线性模型,根据历史气象数据建立急流风场模型,采用遗传算法对飞艇放飞轨迹寻优,对比无风和在急流风场中两种情境下飞艇放飞轨迹、放飞时间及所需能耗的变化,从而分析急流风对平流层飞艇放飞过程的影响.系统仿真结果表明,急流风在平流层飞艇放飞过程中有着显著的影响,仿真结果可以为实际放飞计划提供参考.     

平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统研究

常规战术预警系统主要用于对空探测,战略预警系统主要用于对天探测,空、天之间的临近空间探测几乎处于空白状态。为了解决临近空间目标探测问题,提出以平流层飞艇为平台将综合脉冲孔径雷达(SIAR)升空,建设平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统。分析了综合脉冲孔径雷达升空的优势,进行了初步的系统设计。计算与仿真表明,平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统不仅可以完成临近空间目标探测任务,而且还具有很好的低空、超低空目标探测能力。     

基于轨迹线性化方法的飞艇姿态控制研究

平流层飞艇在靠浮力升空的过程中,需要对其进行姿态稳定控制.针对飞艇的姿态控制系统的非线性、不确定性和多输入多输出特性,给出了基于轨迹线性化的飞艇姿态控制方法.根据奇异摄动理论,将飞艇姿态系统分成内、外两个回路,依据轨迹线性化方法(TLC)分别设计了内回路控制器和外回路控制器;最后,对所设计的飞艇姿态稳定控制器进行了数字仿真验证.仿真结果表明:即使在控制系统参数存在不确定性的条件下,仍可在所设计的闭环系统中实现飞艇姿态的稳定控制.     

一种用于GPS接收机中的自适应A/D转换器

基于SMIC 0.18μm工艺,设计了一个2位自适应A/D转换器。设计中,采用新的2位结构和充电电流可调电荷泵,使其不但对连续波干扰可起到很好的抑制作用,改善转换器在高斯噪声环境中的转换增益,而且可以抑制不同强度的连续波干扰。仿真结果表明,其输入动态范围为50 dB,采样带宽为20 MHz,可满足GPS应用的要求。该电路已应用在BPSK调制的直接扩频GPS接收机中。     

高空飞艇系统总体设计优化初探

由于平流层苛刻的环境条件制约,高空飞艇系统总体顶层设计完全不同于中低空飞艇的设计理念。根据平流层环境条件从系统顶层设计角度提出了高空飞艇系统总体设计中的能量平衡、热平衡和重量平衡三个平衡设计概念。指出三个平衡是高空飞艇优化设计的总纲,并根据三个平衡设计概念提出了高空飞艇系统总体设计优化的8个主要研究内容。     

应用与GPS前端的CMOS低噪声放大器的研究与设计

随着特征尺寸的不断减小，MOS器件已经能够在900MHz-2．5GHz这个频段工作。本文介绍了一个采用0．5μm CMOS工艺实现的用于GPS接收机的单片低噪声放大器，在信号频率为1．575GHz时，信号放大增益为19dB，噪声系数(NF)为6dB，功耗为12mW。     

GPS卫星导航接收机调试工艺技术研究

对GPS卫星导航接收机调试工序的测试点及调试工艺技术进行了分析研究,明确了GPS导航接收机的调试工艺方法和步骤,有效规范、指导了卫星导航接收机系列产品的调试工作。