中国空间科学技术

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星间测量自主导航改进状态相关黎卡提方程滤波

张艾, 李勇

2018 (6): 1.

摘要 ( 511 )

PDF(3150KB) ( 933 )

针对分布式卫星系统的应用需求，研究基于星间相对位置矢量测量的自主导航滤波算法问题。为了解决扩展卡尔曼滤波(EKF)对能观度不敏感的问题，提高滤波精度，减少计算量，推导了基于状态相关黎卡提方程滤波(SDREF)的导航算法，并定义了一种新的在线反映能观性程度的特征量，提出了基于该特征量对滤波增益阵进行在线调整的方法，构成改进的状态相关黎卡提方程滤波(MSDREF)。数学仿真表明，MSDREF的计算量约为EKF的13%，稳态误差约为EKF的21%。

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含无效云区域遥感图像在轨压缩方法

王静, 卞春江, 王怀超

2018 (6): 11.

摘要 ( 496 )

PDF(13161KB) ( 484 )

遥感图像中含有大面积的无效云区域，剔除云区域后的遥感图像形状呈现非规则特性。针对这类非规则遥感图像的压缩问题，在原始CCSDSIDC算法基础上提出了形状自适应CCSDSIDC压缩方法。方法以原始图像及其云掩膜为输入，对图像中的有效区域进行形状自适应小波变换，利用掩膜图像的Lazy小波变换结果指导小波系数编码，重新设计转义字及扫描字编码码表，最终构建形状自适应的比特平面扫描及编码方法。试验结果表明，压缩比一定的情况下，该方法可提高遥感图像解压缩后质量；图像质量一定的情况下，可以进一步降低数传带宽，增加在轨成像时间，进而提升遥感卫星在轨应用效能。

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基于子孔径ECS算法的天基视频SAR成像方法

梁健, 张润宁, 李晓云, 张和芬, 蔡娅雯, 王大伟, 罗荣蒸

2018 (6): 21.

摘要 ( 477 )

PDF(4410KB) ( 748 )

针对天基视频合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)成像中回波数据重叠及实时性要求，提出了一种基于子孔径扩展线性调频变标(Extended Chirp Scaling，ECS)处理的天基视频SAR成像算法。首先提出了大角度聚束视频成像模式下的回波数据分割方法，然后基于重叠率与帧频的要求对回波数据进行子孔径划分，子孔径内部进行ECS成像处理后，在距离多普勒域进行子孔径合成，实现视频成像，从而避免了重叠数据的重复运算，有效提高了视频SAR的成像效率，重叠数据重复运算率由78.1%降为10%，最后通过计算机仿真验证了该算法的有效性。

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微振动对高分辨率TDICCD图像辐射质量影响

崔玉福, 刘静宇, 何红艳, 尹欢

2018 (6): 28.

摘要 ( 522 )

PDF(9482KB) ( 542 )

微振动是影响高空间分辨率遥感卫星成像质量的重要因素之一。主要针对微振动对时间延迟积分电荷耦合器件（TDICCD）图像辐射质量的影响规律进行研究，一方面对微振动的影响规律有更深入的研究，另一方面反过来为微振动的抑制提供参考和建议。首先结合成像器件与目标存在相对运动时的曝光成像规律和TDICCD相机成像原理，建立了微振动下TDICCD相机成像的仿真退化模型。然后利用该模型进行仿真计算，得到了仿真退化图像。最后，针对不同的影响因子，包括微振动的振幅、频率以及TDICCD相机级数，分别研究了其对图像辐射质量的影响规律，并结合理论或者工程实际进行分析，其结果基本一致。

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基于协方差理论的非关联轨道动态关联算法

闫瑞东, 王荣兰, 刘四清, 龚建村

2018 (6): 36.

摘要 ( 548 )

PDF(6240KB) ( 750 )

空间目标编目过程中新目标监测数据稀疏，定轨误差大，固定门限的轨道关联成功率低。文章旨在通过轨道协方差演化和马氏距离动态关联不能与目标数据库关联的非关联轨道(uncorrelated tracks, UCTs)。关联模拟流程包括轨道星历计算、观测数据模拟、定轨及协方差演化和马氏距离动态关联。协方差演化是UCTs关联的主要过程。文章建立基于线性和无迹卡尔曼滤波(unscent kalman filter, UKF)协方差生成和演化算法，以雅克比转换计算演化协方差并引入UKF算法提高协方差计算精度，分析高斯演化协方差计算结果，建立高效稳定的协方差演化模型，并把协方差演化模型应用于UCTs关联中去。以印度一箭104星中的20颗卫星的两行轨道根数模拟UCTs关联，结果表明，随着轨道时间间隔增加，关联量逐渐下降。相同轨道时间间隔，不同卫星轨道所计算的关联量也不相同。当关联阈值设为200时20颗卫星可以全部关联。

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基于迁移学习的卷积神经网络SAR图像目标识别

陈立福, 武鸿, 崔先亮, 郭正华, 贾智伟

2018 (6): 45.

摘要 ( 605 )

PDF(3155KB) ( 1244 )

针对卷积神经网络中因网络参数随机初始化和参数过多导致的收敛速度慢及过拟合的问题，提出了一种基于迁移学习监督式预训练的卷积神经网络。首先，引入迁移学习的思想，采用小规模数据集作为源域的训练样本，针对源域中源任务进行监督式训练得到预训练模型；然后，构建一个多层的卷积神经网络作为目标域中目标任务的待训练网络，将源域中获得的预训练模型作为该网络的初始参数，大规模数据作为目标域的训练样本进行网络的微调，通过这种基于特征选择的迁移学习，实现源域到目标域的特征信息迁移；针对卷积神经网络中全连接层参数过多的问题，采用卷积层替代全连接层。试验使用美国国防高等研究计划署的移动与静止目标搜索识别（Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition，MSTAR）数据集中三类目标数据作为源域样本，十类目标数据作为目标域样本，结果表明该算法的十类目标识别精度达到了99.13%，且具有更快的误差收敛速度。

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基于矩阵信号传输的航天器低频电缆网设计

杜栩扬, 邢杰, 关春健, 盛北飞, 贺奉平, 刘辉

2018 (6): 52.

摘要 ( 459 )

PDF(4183KB) ( 629 )

为提高航天器载荷比，降低平台质量，针对航天器低频电缆网减重的现实需求，提出采用矩阵电缆网实现航天器遥测、遥控信号电缆减重的新途径。为最大程度优化矩阵电缆的设计方法，首次建立了基于无向图的矩阵电缆网数学模型，提取了影响电缆质量的两项要素——拓扑结构与矩阵资源分配方式，同时引入遍历顺序的概念，实现了两项要素的有机结合。文章提出了资源分配的优化设计原则，并进行了工程算例仿真，结果表明，优化的矩阵电缆网较离散电缆网减重约50%，并且增加了系统备份，有效提升了传输系统的可靠性。

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航天器大功率并网控制技术研究

周新顺, 王蓓蓓, 郭晓峰, 冯悦, 万成安

2018 (6): 59.

摘要 ( 472 )

PDF(7772KB) ( 622 )

中国空间站各舱段均有各自独立的电源系统，为了解决由于阳光遮挡效应导致部分舱段供电能力不足问题，提出了通过配置大功率并网控制单机——并网控制器的并网供电方案。高压大功率模块化并网控制器采用四相交错双管正激高压拓扑技术、恒压恒流双环控制技术、最大电流并联均流技术、输出数字调节技术及故障检测、隔离和恢复（Failure Detection Isolation and Recovery，FDIR ）技术，可以实现中国空间站舱段之间及与飞船之间功率4kW并网供电，并通过了试验验证。

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高精度相位参考甚长基线干涉测量技术与试验验证

任天鹏, 路伟涛, 陈略, 韩松涛, 王美, 谢剑锋, 唐歌实

2018 (6): 67.

摘要 ( 425 )

PDF(2112KB) ( 847 )

摘要：由于探测距离远，火星探测任务对干涉测量具有很强的精度需求。首先描述了相位参考甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry，VLBI)原理，介绍了弧段内干涉相时延解模糊方法，阐述了弧段之间相互参考解算干涉相时延流程，给出了测量误差分析，并利用中国佳木斯深空站、喀什深空站针对射电源对1633+38和1641+399开展了相位参考VLBI试验验证。结果表明，消除模糊度后，相位参考时延精度优于0.1ns。这为提高中国未来深空探测器角位置精度提供一种可行的技术途径。

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载人航天电子单机在轨维修技术

顾毅, 张明华, 李仁, 万成安, 任亮

2018 (6): 73.

摘要 ( 404 )

PDF(6657KB) ( 974 )

为提高载人航天电子单机可靠性，提出了适用于在轨维修电子单机的维修性设计方法。通过分析电子单机失效模式，确定了修复性维修的在轨维修策略，建立了内部在轨维修单元(Orbital Replaceable Unit，ORU)的选择流程；依据维修性理论，给出了ORU的维修性分配、预计和评价方法，最后对电子单机在轨维修关键技术进行了总结。运用上述方法和技术研制的电子单机在中国某载人航天器上顺利通过了在轨维修试验，可为中国载人航天电子单机的维修性设计提供技术支撑。

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