中国空间科学技术

Select

遥感图像云检测方法综述

刘子力, 杨家俊, 王文静, 史振威

中国空间科学技术 2023, 43 (1): 1-17. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0001

摘要（1059）

PDF（pc）（3043KB）（1754）

光学遥感图像中云层会对地面信息进行不同程度的遮挡，造成了地表观测信息的模糊和缺失，极大地影响遥感图像的成像质量。因此，对遥感图像中云层覆盖的检测和评估是进一步分析和利用遥感图像信息的基础和关键。通过充分的调研和对比总结，梳理了20世纪90年代以来，国内外基于遥感图像的云检测方法的发展趋势和代表性工作。将基于遥感图像的云检测方法分为三类：基于光谱阈值的方法、基于经典机器学习的方法以及基于深度学习的方法。总结了当前国内外云检测公开数据集，并对比了部分代表性工作的云检测精度。此外，简要梳理了与云检测相关的云雾（霾）检测、云雪检测、云阴影检测以及云去除等方法。对当前云检测相关工作中存在的问题和未来的发展趋势进行了分析和展望。

相关文章 | 多维度评价

Select

航天测绘发展现状与展望

杨元喜, 王建荣, 楼良盛, 孙中苗, 肖云, 缪毓喆

中国空间科学技术 2022, 42 (3): 1-9. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0031

摘要（887）

PDF（pc）（918KB）（881）

航天测绘是全球基础测绘的主要手段，包括卫星地形测量、卫星重力测量、卫星磁力测量、卫星测高、卫星海洋测量等。航天测绘工程的发展经历了“返回型测绘卫星”工程、“传输型测绘卫星”工程和部分“集成型测绘卫星”工程。首先梳理了国际卫星测量的发展历史和现状，阐述了我国航天测绘各个阶段所发挥的作用，并分析了存在的问题，最后对航天测绘的未来发展提出了思路。

相关文章 | 多维度评价

Select

低轨巨型星座构型设计与控制研究进展与展望

阮永井, 胡敏, 云朝明

中国空间科学技术 2022, 42 (1): 1-15. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0001

摘要（851）

PDF（pc）（4662KB）（2158）

近年来低轨星座计划发展迅速，低轨巨型星座已成为全球争夺空间战略资源的“新战场”。首先，概述了Telesat、OneWeb、Starlink等低轨巨型星座计划的发展现状，以及中国互联网星座计划的基本情况。在此基础上，分别从星座的任务需求、覆盖特性、摄动补偿和备份策略4个方面，综述了星座的构型设计方法及其特点。然后，根据卫星从发射入轨到离轨整个星座构型的控制流程，梳理了低轨巨型卫星星座的初始化控制、保持控制、重构控制，以及卫星的碰撞规避控制和离轨控制的方法和特点。最后，对未来低轨巨型星座构型设计和构型控制技术的研究方向进行了展望。

相关文章 | 多维度评价

Select

空间机器人操作：一种多任务学习视角

李林峰, 解永春

中国空间科学技术 2022, 42 (3): 10-24. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0032

摘要（735）

PDF（pc）（3443KB）（523）

利用空间机器人辅助、代替航天员完成在轨服务操作是近年的技术发展趋势。基于学习的空间机器人操作以深度神经网络为控制器载体，对非结构化太空环境适应能力强，在高轨、地外、深空等场景具有良好应用前景。目前，无论是空间机器人操作，还是地面机器人操作，多数研究只关注单一任务学习问题。立足一种多任务学习新视角，针对空间机器人操作面临的多任务适应性要求高、精细化要求高、不确定性强问题，首先分析了在轨服务的多样化任务需求。其次，全面综述了机器人操作多任务学习算法与应用相关工作，分析了开展空间机器人操作多任务学习的难点挑战，给出了关键技术发展建议。相关关键技术的突破将有助于提升空间机器人系统的自主性、鲁棒性，进而助力中国在轨服务技术向无人全自主方向推进。

相关文章 | 多维度评价

Select

卫星在轨故障案例与人工智能故障诊断

王亚坤, 杨凯飞, 张婕, 郭莉芳, 韩笑冬, 邢川, 王睿

中国空间科学技术 2022, 42 (1): 16-29. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0002

摘要（702）

PDF（pc）（1709KB）（623）

减少卫星在轨故障，使卫星按设计寿命要求在轨执行飞行任务是卫星设计的一个重要课题。为了分析在轨卫星故障的原因，探索最新的卫星故障诊断方法，首先收集了2003～2021年卫星典型在轨故障案例，然后对卫星故障从不同的维度进行统计分析和相关性分析，包括卫星平台与卫星故障的相关性、卫星在轨时长与卫星故障的相关性等，最后介绍了基于人工智能的故障诊断研究，包括国内外应用的基于人工智能的卫星故障诊断系统和故障诊断方法，以及针对时间序列数据的人工智能故障诊断方法。本研究可以为今后卫星系统设计、避免故障发生提供指导。

相关文章 | 多维度评价

Select

非合作目标智能感知技术研究进展与展望

牟金震, 郝晓龙, 朱文山, 李爽

中国空间科学技术 2021, 41 (6): 1-16. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0076

摘要（618）

PDF（pc）（1102KB）（1454）

智能感知是实现航天器在轨精细化操控过程的关键技术，是在轨服务技术智能化的重点发展方向之一。空间目标智能感知包括位姿测量、三维重建与部位识别等关键技术，涉及小样本、多模态、模型适应与高维数据等问题。从工程应用角度出发，对非合作目标智能感知技术的研究现状进行系统的梳理与总结。首先，总结典型非合作在轨感知系统与光学敏感器技术的发展现状；其次，归纳总结了非合作目标智能感知涉及的关键技术；最后，基于研究现状总结和关键技术分析，探讨了非合作目标智能感知目前存在的主要问题，并给出后续发展的建议。

相关文章 | 多维度评价

Select

基于TLE的Starlink星座第一阶段部署情况分析

薛文, 胡敏, 阮永井, 云朝明, 孙天宇

中国空间科学技术 2022, 42 (5): 24-33. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0064

摘要（563）

PDF（pc）（7069KB）（575）

近年来，随着卫星技术的快速发展和低轨（low earth orbit，LEO）卫星宽带互联网建设需求的不断增加，低轨大规模星座发展日新月异。针对Starlink星座初始化部署问题，首先论述了“星链”（Starlink）星座现状，分析在轨卫星高度变化。然后利用公开的两行轨道根数（two-line element，TLE），从卫星发射入轨、轨道面分布两个方面，简要分析了Starlink星座的部署情况，给出升交点的变化规律；同时仿真分析了Starlink星座对地面的覆盖性能。最后，给出星座轨道面和相位分布、故障卫星处置以及可见卫星数量。所分析的结果以期为中国未来部署大规模LEO星座的建设提供借鉴。

相关文章 | 多维度评价

Select

模块化空间折展机构研究现状与展望

田大可, 高海明, 金路, 刘荣强, 马小鸥, 范小东, 郭振伟

中国空间科学技术 2021, 41 (4): 16-31. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0047

摘要（525）

PDF（pc）（19796KB）（625）

模块化空间折展机构具有拓展灵活、通用性好、适应性强等特点，可满足长距离深空探测、长期在轨空间站建设和超广域卫星通信等重大航天工程对大型/超大型空间折展机构的需求，是一种新型关键的航天装备。针对应用需求，阐述了模块化空间折展机构领域的研究进展，重点介绍了伸展臂、太阳翼和空间可展开天线等3类折展机构中具有模块化特征的典型构型，分析了模块化空间折展机构的结构组成、展开原理、驱动方式及应用现状，从机构创新设计方法、地面微重力试验及仿真、空间在轨装配技术、空间在轨建造技术等4个方面，展望了模块化空间折展机构未来的发展方向，旨在为大型空间折展机构的研究和应用提供借鉴与参考。

相关文章 | 多维度评价

Select

太阳系内行星探测活动进展与展望

杨孟飞, 郑燕红, 倪彦硕, 黄晓峰, 张正峰, 邢卓异

中国空间科学技术 2023, 43 (5): 1-12. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0063

摘要（525）

PDF（pc）（10199KB）（697）

行星探测是人类认识宇宙的重要手段，随着航天技术的不断发展，主要航天国家先后实施了百余次太阳系内行星探测活动，实现了太阳系内行星的飞越、环绕、着陆、巡视及采样返回。结合已实施的系内行星探测活动和将要开展的系内行星探测任务，分析了行星探测任务的特点，总结了行星探测的主要科学问题及主要发现，展望了系内行星探测的发展趋势，并结合我国行星探测近期发展规划，提出了中长期发展路线设想与引领任务建议，可为我国行星探测任务规划提供支持。

相关文章 | 多维度评价

Select

空间电推进的推力测量方法研究现状

张潞鹏, 杨鑫, 苌磊, 徐倩, 周海山, 罗广南

中国空间科学技术 2022, 42 (3): 25-38. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0033

摘要（516）

PDF（pc）（8286KB）（839）

在空间电推进的研发和规划中，推力的精确测量具有非常重要的意义。近年来，随着电推进复杂程度和任务难度的不断增加，对其推力性能评价技术及方法提出了更高的要求。针对该需求，介绍了当前空间电推进的推力测量方法及其工作原理、技术特点和应用案例。测力方式主要有直接测量和间接测量，其中直接测量主要包括天平式、扭转式、摆式，间接测量主要包括靶式和悬臂梁式。通过对比分析各种测力方式之间的区别和优缺点，为开发者的测力系统设计提供了相应的参考。对测力过程中的系统设计、系统标定、系统响应、系统响应的测量以及计算推力五个环节中可能出现的各种关键问题分别进行了详细阐述，并提出针对性的改进方法，同时结合空间电推进领域的发展趋势及其对推力测量的需求,为未来的研究给出了针对性的建议。

相关文章 | 多维度评价

Select

航天器构型重构技术研究进展与展望

彭祺擘, 武新峰, 王北超, 李爽

中国空间科学技术 2023, 43 (2): 16-31. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0017

摘要（503）

PDF（pc）（6523KB）（653）

航天器构型重构技术是航天器在轨服务等重大空间任务必须突破的关键技术之一，将对新一代航天器系统的设计与研发产生深远影响。首先，给出了航天器构型重构的内涵及分类；其次基于主结构变构型等多种典型技术，对构型重构技术的研究现状进行了系统的总结和探讨；随后基于标准化模块设计等方法，给出了航天器构型重构技术体系；接着从支持航天器故障排除等方面出发，对构型重构技术的应用前景进行了归纳；最后，总结了构型重构技术的总体研究进展，并对其未来发展进行了展望。

相关文章 | 多维度评价

Select

捕风一号卫星总体设计与技术特点

白照广, 王崇羽, 范东栋, 孙纪文

中国空间科学技术 2022, 42 (2): 108-116. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0028

摘要（483）

PDF（pc）（8151KB）（126）

捕风一号卫星是中国首次实现基于星载导航卫星反射信号测量（global navigation satellite systemreflection，GNSSR）技术的气象卫星，采用新型L波段海面风场信息探测技术，在风场测量、海面飓风风速反演等方面为国家气象、防灾减灾等行业提供服务。从系统设计角度介绍了捕风一号卫星的总体技术指标，结合需求分析阐述了卫星系统配置、载荷关键指标和轨道特性等方面的确认过程和结果。给出了载荷高精度风场监测、卫星海上发射、星地一体化数据反演、创新性数据中心等方面的技术特点，在具备2~70m/s范围大风场测量的同时，风速测量精度可以达2m/s。同时介绍了在轨测试情况、载荷性能比较与后续发展建议。卫星总体方案的设计过程可作为后续业务星和其他卫星系统论证的参考。

相关文章 | 多维度评价

Select

超低轨道卫星应用离子电推进技术方案

杨福全, 王成飞, 胡竟, 张宏, 吴辰宸, 张兴民, 耿海, 傅丹膺

中国空间科学技术 2021, 41 (3): 52-59. DOI: 10.16708/j.cnki.1000.758X.2021.0038

摘要（464）

PDF（pc）（3138KB）（592）

低地球轨道大气环境对诸如科学探测和对地观测卫星的阻尼作用十分明显，而且阻尼随太阳和地磁活动以及昼夜、季节交替变化范围宽。为了保证卫星轨道精度或飞行状态满足任务要求，需要利用推进系统对卫星受到的阻尼进行实时或间歇式补偿以实现轨道或飞行状态的保持。针对轨道高度220~268km的无拖曳飞行和轨道维持应用，基于卫星轨道阻尼变化和有效载荷指标要求分析，研究确定了离子电推进技术指标、推力调节方案、系统组成、推力控制方案和在轨应用策略，并对推力调节方案进行了试验验证。结果表明，与无拖曳飞行卫星任务匹配的离子电推进指标为推力调节范围1~20mN，推力分辨率优于12μN，与对地观测卫星轨道维持任务匹配的指标为推力调节范围1～25mN，推力分辨率100μN。研究提出的针对超低轨道卫星应用需求的高精度推力连续调节离子电推进技术方案，具有工程任务针对性和参考价值。

相关文章 | 多维度评价

Select

空间在轨增材制造技术的研究进展与展望

刘洁, 时云, 崔宇涛, 侯娟, 张恺, 黄爱军

中国空间科学技术 2022, 42 (6): 23-34. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0080

摘要（445）

PDF（pc）（5450KB）（501）

空间在轨增材制造（in-space additive manufacturing，ISAM）技术是一种“空间3D”打印技术，在在轨制造和空间基地建造方面具有很好的应用前景。首先概述了空间在轨增材制造技术的主要内涵，进而全面梳理了国际上空间在轨增材制造技术的研究进展。结合空间站、在轨航天器的需求，重点分析了空间在轨增材制造关键技术对其原材料、技术手段以及设备的要求，在此基础上梳理了空间在轨增材制造技术现阶段面临的挑战。综合表明，特殊的空间环境（微重力、高真空等）都在紧密限制着空间在轨原材料、设备以及技术的选用。最后，基于当前空间在轨制造技术的发展现状、需求以及可能的实现途径，为中国空间在轨增材制造技术的未来发展指明了新的方向。

相关文章 | 多维度评价

Select

星载SAR全方位模糊特性及计算方法

陶满意 , 胡广清 , 黄源宝 , 陈国忠 , 苏小明

中国空间科学技术 2022, 42 (1): 92-98. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0010

摘要（432）

PDF（pc）（4954KB）（367）

常规的星载SAR模糊度计算方法是基于距离向一维方向图和方位向一维方向图，独立进行距离向模糊度和方位向模糊度分析。由于星载SAR对地观测是二维的，因此距离模糊度是全方位的，且真实的模糊能量仅来自于距离向模糊信号，方位向模糊是基于距离向模糊信号的基础上由于成像处理导致的模糊信号重组。为解决系统设计时预估分析的距离向模糊度值与实际成像效果不一致的问题和还原方位向模糊度本质，提出了星载SAR模糊度分析和计算的新方法。该方法首先从模糊特性机理出发，分析了距离和方位模糊产生的原因和两者之间的关系；然后建立了方向图任意指向角度与对地实际观测之间的角度转换模型，同时以二维方向图为基础给出了全方位模糊度计算的方法和步骤；最后进行了仿真设计验证，仿真结果表明，全方位模糊度计算方法更加符合实际成像效果，且为后续高分辨率星载SAR系统设计和模糊度抑制提供了参考依据。

相关文章 | 多维度评价

Select

月球资源开发利用的进展与展望

杨孟飞, 邹志刚, 汪卫华, 姚伟, 王庆功

中国空间科学技术 2024, 44 (1): 1-10. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0001

摘要（430）

PDF（pc）（4467KB）（554）

中国探月工程“绕、落、回”三步走圆满收官，后续将建立国际月球科研站，并进一步规划建立月球基地。月球探测任务由探测勘察进入到开发利用新阶段，月面资源的勘查、开发和利用是未来月球探测的重点任务。总结了月球资源开发利用方面的国内外重要进展，涉及月球资源勘探、水冰等挥发分分析、月球矿物冶炼与材料制备、月面建造与月壤3D打印等四个方面。同时，月球资源开发利用面临极端月面环境、独特月壤理化特性、全流程无人自主控制等重大挑战，为解决这些问题，提出了未来月球资源开发利用的重点任务和研究思路，可为后续科学研究和工程任务实施提供参考。

相关文章 | 多维度评价

Select

太阳空间探测进展与展望

杨孟飞, 代树武, 王颖, 朱成林, 杨尚斌, 张也弛

中国空间科学技术 2022, 42 (5): 1-10. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0062

摘要（413）

PDF（pc）（2853KB）（403）

摘要：为了探索太阳空间探测活动的发展方向，在广泛调研太阳空间探测任务的基础上，综合考虑任务实施年代、轨道设计、探测要素、技术特点和成果影响力，选取了10个典型空间太阳探测器，对其科学目标、有效载荷、卫星平台特性和科学发现进行了分析，提炼总结了太阳空间探测的进展和发展趋势。总体而言，太阳探测器运行轨道逐步多样化，有效载荷探测要素更加丰富，探测精度、时空分辨率等显著提升，但仍存在大量问题待解决。在分析现阶段成果和待解决问题的基础上，提出了太阳空间探测的发展展望，指出了全方位、多要素探测是破解太阳物理和空间天气预报发展瓶颈的可行途径。

相关文章 | 多维度评价

Select

大规模卫星星群域管控策略设计

李宁, 岳程斐, 郭海波, 邱实, 曹喜滨

中国空间科学技术 2023, 43 (1): 18-28. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0002

摘要（395）

PDF（pc）（6485KB）（484）

针对大规模卫星星群单节点管控带来的系统通联性差、地面资源依赖度高等问题，提出了分层管理、域内自治、动态维护的卫星星群分布式域管控策略。首先，设计了衡量卫星节点管控能力的静态指数及动态指数，并提出了多因素加权的星群簇首选择方法。其次，提出了通过逐层择优的方式进行域结构初始化的算法流程。最后，根据星群变化情形，提出了基于事件触发的动态时间片域管控方法，保证了大规模星群在全任务周期内能维持相对稳定的管控构型。仿真结果表明，所提出的域管控策略能够有效完成对目标星群的簇首选择、域初始化及动态维护过程，并保持域结构的稳定。实现了目标星群在空间中的域结构划分管理，使地面直接参与管理的卫星节点数目降至原管理模式的14％，有效解决了星群管控严重依赖地面资源的相关问题。

相关文章 | 多维度评价

Select

嵌入式软件智能合成框架及关键科学问题

杨孟飞, 顾斌, 段振华, 金芝, 詹乃军, 董云卫, 田聪, 李戈, 董晓刚, 李晓锋

中国空间科学技术 0, (): 1-7. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0046

摘要（389）

PDF（pc）（2052KB）（297）

程序合成是提高软件开发效率和质量的有效途径,也是计算机科学重要的前沿方向之一。首先,概述了程序合成方法的国内外研究现状及其存在的问题。在此基础上,提出了软件知识产权 (intel lectual property ,IP )的概念和一种基于软件IP的嵌入式软件智能合成开发模式(IP-based embeddedsoftwareintel ligentsynthesis,IPESIS)及其框架。最后 ,阐述了IPESIS需要解决的关键科学问题和主要研究内容。IPESIS通过定义领域需求描述语言,在更高的抽象层次上对目标软件进行刻画,以软件IP为粒度缩小程序搜索空间,采用机器学习等人工智能技术自动合成程序,有望突破现有方法的局限,进而实现嵌入式软件开发从手工编程模式到软件IP研发和基于软件IP的智能合成模式的转变。

相关文章 | 多维度评价

Select

高通量多波束通信卫星系统资源分配方法

王磊, 郑军, 贺川, 闫雪飞

中国空间科学技术 2021, 41 (5): 85-94. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0070

摘要（385）

PDF（pc）（3765KB）（790）

资源分配是影响新一代高通量多波束通信卫星（HTMCS）系统效能发挥的关键问题。以往基于非柔性载荷以及用户容量需求均匀分布的静态、单维度资源分配方法已不能满足现实需求。围绕基于有效载荷资源提升系统效能这一核心目标，针对波束间干扰、柔性载荷以及用户需求非均匀分布特点，为高通量多波束通信卫星系统构建了功率和频带两维度联合优化资源分配模型，并实现了一种带有寻优控制策略的遗传算法求解模型。面向多类场景实例的仿真结果表明，本方法可以适应不同用户容量需求分布特点，为系统提供功率和频带资源联合优化解决方案。当用户需求总量分别为90Gbit/s、110Gbit/s及130Gbit/s时，相比平均、固定分配波束功率及频带资源，提出的方法可使系统未满足容量需求（UCD）分别减少71.09%、40.47%和16.31%，有效提升了系统效能。

相关文章 | 多维度评价

摘要点击排行