为“嫦娥”奔月保驾护航

2010年金秋,"嫦娥二号"卫星将再次造访月宫,与"嫦娥一号"不同,"嫦娥二号"将被直接送入地月转移轨道,奔向月球。就如我们外出旅行要关注天气的变化一样,"嫦娥二号"卫星在发射运行期间,将会遭遇到怎样的空间环境?是"风和日丽"还是"雷电交加"?面对读者感兴趣的问题,本刊特邀中科院空间中心专家为我们一一解开这些疑惑。     

基于χ~2检验的惯性/卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法

研究了一种基于χ~2检验的惯性/卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法,该方法可利用故障检测函数自动识别单个卫导故障,并实时剔除故障星重构观测信息序列,从而避免了对紧耦合系统的影响。构建数字化仿真环境对所研究的故障检测与隔离方法进行了仿真,仿真结果表明,该方法可在卫星发生故障时及时检测并隔离故障星,并自动实现观测信息重构,保证了紧耦合系统的精度和完好性。     

有/无人协同探测编队指挥控制系统结构设计

针对有人机动雷达/无人机集群（manned mobile radar/unmanned aerial vehicle cluster,MMR/UAVC）编队指挥控制系统结构设计问题进行了研究。以未来无人机蜂群探测任务为背景,提出MMR/UAVC协同探测作战模式,结合编队组织结构和作战流程,对指挥控制系统总体设计提出具体要求。在此基础上,设计了包括决策规划层、协同控制层和效能评估层的递阶式指挥控制系统结构,概括了各层次主要功能与逻辑关系。对指挥控制系统的关键模块和支撑技术进行了分析。     

面向实战化的某型北斗设备高性能天线罩设计

为了提高新型北斗装备应对恶劣作战环境的能力,及应对第三代北斗卫星导航系统新信号体制接收需求,设计了某型设备的高性能防弹天线罩,天线罩具备一定的抗毁伤能力,同时兼具某些频段优异的电磁波透波性能。从应用需求、材料、电磁、力学等方面解析了天线罩的全设计流程,通过理论、仿真及试验等多维技术手段验证了设计方案的可行性,并实现了该型防弹天线罩的实战化应用。     

浅析卫星导航系统在役考核指标与方案选择

在役考核是装备试验鉴定的重要环节之一,是对性能试验和作战试验不能解决的问题进行补充鉴定。针对卫星导航系统在役考核过程中考核大纲制定与方案选择的难点问题,通过分析卫星导航系统在联合作战中提供的精准定位、统一授时、辅助精确打击等典型应用场景,归纳出卫星导航系统在役考核需要重视对抗环境、考察关键性能、强调作战效能等特征需求,在此基础上建立了在役考核指标体系,并将灰色关联理论应用到考核方案的选择过程,为卫星导航系统的在役考核提供了一定的参考。     

基于多状态故障树的舰船装备可靠性分析方法

为分析舰船装备的系统和单元部件介于正常和故障之间的中间过渡状态,结合实际工作情况,提出了一种基于多状态故障树的可靠性分析方法。以舰船电力系统为例,将传统故障树模型的底层事件布尔单元改进为可维修的三态（正常、劳损降级和故障）单元部件;结合智能体董正琼技术建立该多状态故障树仿真模型,各事件之间的从属关系采用抽象映射进行描述;通过多次蒙特卡洛仿真运行,根据各底事件发生概率定量计算出电力系统的可靠度统计值为99.624%,在一定程度上验证了所提可靠性分析方法的可行性。     

智能反射面辅助的无线网络加权和速率优化设计

针对智能反射面(intelligent reflecting surface, IRS)辅助的无线网络传输设计的目标是通过联合设计基站处的发送波束形成向量和IRS的反射系数,在满足基站发射功率和IRS单位模约束的条件下,使多个地面用户的加权和速率最大化。为了求解非凸的目标函数,提出一种交替优化方法,其中采用黎曼流形梯度(Riemannian manifold gradient, RMG)方法来优化反射系数,使用二分搜索法优化发送波束形成向量。此外,为了降低RMG方法的复杂度,设计了一种智能元素块坐标下降方法。仿真结果验证了所提算法的有效性,并且表明通过优化设计反射系数,IRS可显著提高无线网络的频谱效率。     

使用等效偏移角稀疏测量的面阵相机序贯图像几何校正

天基光学相机实际在轨对地观测成像的畸变需通过几何校正抑制。目前主流面阵相机对地观测获得的小尺寸、高帧频序贯图像很难满足传统几何校正方法逐帧解算对单帧图像控制点数量与空域分布的要求且计算量巨大。针对这一问题,提出一种使用等效偏移角稀疏测量的面阵相机序贯观测图像几何校正方法,将逐帧校正参数解算问题转化为时域稀疏测量条件下等效偏移角信号恢复问题,利用等效偏移角信号时频信息可有效降低对单帧图像控制点数量和空域分布要求。通过高分四号卫星面阵相机在轨实测图像数据验证了所提方法的可行性且其能大大降低序贯图像几何校正处理的计算量。     

载人航天器自主故障诊断与预测技术研究进展综述

载人航天器的自主化和智能化使其探索空间和飞行任务范围不断扩展,是主动应对未来太空军民融合领域变革的重要手段。对载人航天器自主健康管理技术这一热点领域的研究进行了综合评述,并对未来研究进行了展望。首先,在阐述载人航天器自主健康管理技术基本概念的基础上提炼了其体系框架;其次,分析总结了载人航天器自主故障诊断与预测技术的研究现状;然后,探讨了研究进展与挑战;最后,从故障机理、智能技术和预测评估三个层面对发展趋势进行展望。综述表明,失效机理和故障模型都还需持续进行研究,以混合智能技术为核心的自主故障诊断与预测技术有望取得突破,进一步发展面向可重复使用载人航天器的准确诊断和预测技术。     

盲自适应的多用户CDMA阵列接收机

研究了基于CMOE准则的空时多用户检测及其自适应实现。这是一种盲方法 ,不要求任何训练序列 ,能够抑制多址干扰 ,解决远近效应问题。进一步 ,分析了多用户CDMA阵列接收机的性能 ,并且与多用户单天线接收机、单用户阵列接收机以及单用户单天线接收机进行了比较。