标校卫星地面应用系统方案设计

卫星标校技术采用低轨卫星搭载标校载荷为地面测控设备标定系统误差,由于国内标校卫星发展较晚,相关研究主要集中于地面具体型号测控设备的卫星标校方法,缺少标校卫星地面系统研究以及真实卫星数据和试验验证手段。针对国内首个标校卫星型号“天平”一号卫星地面应用系统,设计了系统工作模式,提出了标校卫星任务规划方法,并对精密定轨调度和标校数据处理业务流程进行了分析设计。标校卫星地面应用系统面向标校用户提供测控设备标校服务,并为后续研究提供真实卫星数据和试验验证平台。     

基于状态的测控设备维护决策方法

为解决定期预防性维护存在的弊端,提出了基于状态的测控设备维护决策方法,并参照OSA -CBM标准,构建了适用于测控系统的维护决策系统。通过对状态监测、故障诊断、性能评 估、状态预测等关键技术的研究表明,该方法切实可行,可进一步提升测控设备维护管理水 平。     

航天测控数传一体化系统健康管理系统设计

随着在轨航天器爆发式增长，航天测控数传任务越来越密集，同时航天测控数传一体化系统的复杂度越来越高，传统的故障诊断和周期性维护已经无法满足装备使用要求。根据航天测控数传一体化系统的特点对健康管理系统的架构及组成进行了研究，重点分析了关键设备的传感器设计、基于层次分析法和D-S证据合成法相结合的系统健康评估方法以及基于循环神经网络等机器学习算法的故障预测方法。应用健康管理系统，可有效提高航天测控数传任务的可靠性，减少设备的故障概率，降低维修成本。     

航天测控信号处理平台的现状与发展趋势

航天测控信号处理平台是航天地面测控系统中不可或缺的核心处理设备。以近十年实际工作中开发交付的一系列航天测控信号处理平台为研究对象，通过对各平台架构、功能性能的系统分析，总结了航天测控信号处理平台的发展现状并梳理了航天测控信号处理平台的发展趋势。     

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。     

综合化航空电子系统PHM应用与设计

故障预测与健康管理（PHM）技术应用是保障电子系统任务完成成功率的重要手段和方法。对航空电子系统的PHM应用及设计思路进行了探讨,提出了PHM系统功能关系及适合综合化航空电子系统的健康管理体系。对PHM工程实现的主要关键技术及解决方案进行了研究,重点分析了基于测试性模型的多信号增强诊断方法,以及基于马尔科夫和贝叶斯网络的健康评估方法,对最终实现航空电子系统的PHM全面应用具有指导意义。     

两颗中继卫星共用测站协同控制研究

中继卫星地面应用系统建设周期长、建设造价昂贵。处于相近轨位的两颗中继卫星使用同一个测站进行测控和数据中继应用,能够有效降低系统建设成本。通过梳理卫星各平台测控事件之间的时间约束关系及其对地面应用系统的设备的使用约束,分析了测定轨精度、位置保持、星蚀期能源管理、地敏探头干扰保护对共用测站的影响,提出了两颗中继卫星分时测定轨、位置保持分别进行地敏探头干扰保护的方法,以及平台应急条件下共用测站控制支持模式。最后,就共用测站执行数据中继任务提出了建简易备份站降速使用的建议,为中继卫星地面应用系统建设提供有益的参考。     

基于嵌入式云平台的中继卫星系统地面终端站基带池设计技术

针对中继卫星系统地面终端站测控与数传业务设备套量种类繁多、专用性强、互替性弱的应用现状，通过对地面站基带开放式平台架构的研究，提出了一种嵌入式云平台部署方案和基于蓝图技术的全景动态重构技术路线，解决了地面终端站基带功能可扩展、终端可灵活重构、计算资源可按需配置、业务功能可在线定制和快速切换等问题。研制了原理样机并进行了演示实验，网络互联速率达到40 Gb/s，入网子颗粒5个，微颗粒达到32个，部署业务种类达到4种，单功能重构时间为30 s，与传统测控基带设备相比，在相同的建设成本下，处理能力提升5倍以上。实验结果表明，所提技术能够大大提高中继卫星系统地面终端适应战时快速响应与机动部署的能力，并有效降低设备研发、运营维护以及未来性能升级的成本。     

典型测控系统自动化运行的设计与实现

介绍了典型测控系统全新的自动化运行设计。该系统是为卫星长期管理任务配置的新一代测控设备，采用轨道根数和网管计划驱动模式，适应对任务中心和网管中心全透明的数据传输和远程监控，卫星长期管理期间实现有人值守、无人操作，设备自动化程度比以往测控设备大幅提高，其自动化运行设计将成为新一代测控系统的技术典范。     

特种飞机综合化任务系统PHM设计与实现

任务系统是特种飞机能力的关键因素，对其开展故障预测诊断及健康管理技术(Prognostic and Health Management，PHM)的研究是一项重要课题。目前任务系统综合化程度不断提高，故障诊断难度不断加大。结合任务系统的使用场景以及综合化系统的结构特点，对PHM系统的层次结构、基础资源要素、功能要素、综合诊断、状态策略、故障管理等环节开展了全面设计与实现。设计结果表明，PHM系统在故障诊断准确性、降低飞机再次出动执行任务的间隔时间、缩短地面维修时间方面均具有明显优势。     

基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术

通过对无人机互通互联互操作等通用化测控系统的研究,提出了基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术,通过采用标准化、通用化硬件模块,软件设计统一规范和标准,嵌入第三方软件,实现任务功能协同开发。该技术可以支持陆态、海态、陆海态等多种不同体制平台任务的任意加载,为实现地面站与地面站、地面站与舰面站、舰面站与舰面站之间的多站一机管控切换提供了有力支撑,有效增强了无人机系统跨域作战的能力。同时,系统能够满足无人机多类型、多型号不断扩展的需求,减少无人机测控装备种类,降低新型无人机系统装备建设成本,提升了无人机系统的生存性、灵活性和作战效能。     

测控设备在线维护一体化的分析与设计

针对传统的测控设备维护方法提出了测控设备在线维护一体化的概念,通过故障在 线监测、故障智能诊断和设备信息管理等多种方式来实现。该方法具有实时检测性强、处理 故障及时、智能化程度高等优点,能在很大程度上提高设备监测的自动化水平和设备性能, 对目前的装备维护方式是一个很好的改进。     

云环境下的航天测控信号处理平台

当今世界已进入大数据和云计算时代，引发包括航天测控领域在内的各行业进行工作模式和思维方式的变革。提出了一种用于航天测控站的全站计算环境（TSCE），为整个测控站提供统一的通用计算环境，具有成本低、软件化、综合化、可伸缩、可靠性高等优点。从逻辑视图、物理视图和功能视图三个角度对TSCE的体系结构进行了描述。研究表明，现有实时流计算系统不适用于航天测控信号处理，因此，提出一种层次化并行处理框架（HPPF），可通过调整HPPF的信号块长度和支路数目两个参数，使之满足实时性要求。     

航天测控站数据传输处理系统构件化设计

针对航天测控领域软件复用程度不高、软件开发效率低的现状,设计了基于构件技术的体系及架构。通过分析航天测控站数据传输处理系统领域模型,抽象出其各功能构件,结合软件总线体系结构,设计了基于内存映射的通信机制、连接构件及各功能构件,实现了航天测控站数据传输处理软件系统的构件化实例。这种方法实现了二进制方式的复用,在一定程度上提高了软件的质量,降低了开发维护成本,提高了可靠性。     

未来飞行器测控通信体系结构及关键技术

根据未来需求和技术发展趋势,提出了中期面向航天器、航天靶场、临近空间飞行器、无人 机的测控通信体系结构,展望了远期天空地一体化飞行器测控通信系统的体系结构,讨论了 未来测控通信系统需要研究的主要关键技术。