中国空间科学技术

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面向手机直连的低轨卫星网络通信技术

李静玲, 王显煜, 甄立, 孟庆治, 梁薇, 穆桐, 崔涛, 李倩, 崔万照

2026 (1): 1-12. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0005

摘要 ( 201 )

PDF(2682KB) ( 182 )

为突破传统地面通信覆盖限制，构建全时全域无缝连接的手机直连天地一体化服务能力，对手机直连低轨卫星网络通信技术进行了系统性研究。首先阐述了手机直连卫星的应用背景、概念与内涵，继而给出了手机直连低轨卫星的网络架构，以及手机直连卫星所服务的个人与企业用户的业务特征及指标要求。针对手机直连低轨卫星三类主要技术路线的发展趋势、优劣势及技术演进进行了具体分析，并指出其发展面临的频谱资源严重受限、链路受限与功率失衡等关键问题与技术挑战，重点阐述了手机直连低轨卫星网络需要突破的频谱资源优化、5G/6G标准化协议演进、超大规模星载天线以及卫星网络资源高效管控关键技术。最后面向未来6G新型业务应用需求，提出了天地一体化网络架构、人工智能（AI）、天基算力网络以及无线通感算融合6G技术对于手机直连低轨卫星网络的新型赋能。上述系统性的阐述与分析，为手机直连低轨卫星网络通信技术的发展提供了切实可行的研究方向。

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面向低轨卫星的时延簇选择优化载波分离算法

张旭, 刘攀, 惠腾飞, 李加洪

2026 (1): 13-23. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0006

摘要 ( 35 )

PDF(7569KB) ( 30 )

面向低轨互联网卫星系统复合干扰分析与提取处理需求，提出一种基于时延簇选择优化的二阶盲辨识抗失真载波分离算法。该算法针对传统信号检测识别算法在多重载波混叠场景下处理能力的不足，采用盲分离处理方法实现针对多源混合信号的分离与提取，解决多信号时频混叠带来的特征模糊问题。在此基础上，进一步基于二阶盲辨识分离处理架构下观测信号的相关矩阵特征，进行时延簇初始选择优化及搜索步进调整，从而有效降低联合对角化搜索范围及运算量，提升载波分离精度及收敛速度。由仿真分析可知，相较于传统二阶盲辨识算法，所提出的抗失真载波分离算法在10dB信噪比条件下，能够实现分离相关系数及残差信噪比7.89%及20.81%的性能提升，且对信号类型不敏感。在算法复杂度方面，所提出算法能够以较低的时延簇选择优化计算代价，换取联合对角化处理收敛速度的显著提升，相较于传统基于QR分解的类Jacobi联合对角化算法，在10dB信噪比条件下，所需求解迭代次数降低10.97%，运算时间性能提升0.62ms，有效降低了分离处理所需的计算复杂度及实际运算处理时间。在不影响低轨卫星正常通信的前提下，能够实现针对复合干扰信号的高精度分离和快速提取，为后续信号识别处理及抗干扰方案决策提供基础。

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星地场景下基于RM编码的OTFS系统峰均比抑制方法

宋强健, 张馨月, 朱立东

2026 (1): 24-35. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0002

摘要 ( 58 )

PDF(8450KB) ( 19 )

正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制因其在高多普勒频偏环境下的可靠传输能力,已成为低轨卫星等高动态通信场景的关键技术。然而,作为多数波调制技术,OTFS信号的高峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR)易导致功放进入非线性工作状态,产生信号失真,影响通信可靠性和稳定性。格雷互补序列因其特殊的定义,使得该序列的最大峰均比不超过3 dB。基于里德-穆勒(Reed-Muller, RM)编码与格雷互补序列之间的特殊联系,提出了一种基于RM编码的OTFS系统的峰均功率比抑制方法。在发射端,首先利用RM编码将原始比特流序列编码转换为格雷互补序列形式,再进行星座映射与OTFS调制,得到低峰均功率比的发射信号。在接收端,为了实现对这种特殊编码信号的准确译码,设计了一种两步级联译码算法,通过降噪选择译码与单项双系数译码的级联实现了对具有格雷互补序列的RM编码的纠错译码,保证了通信传输的可靠性。仿真结果表明,在低轨卫星通信场景下,该编码方法可以将OTFS系统发射信号的峰均功率比抑制在3 dB以内;相较于OFDM系统,OTFS系统具有更强的鲁棒性;两步级联译码算法实现了较高信噪比(>6 dB)下更高的传输可靠性。上述方案的提出不仅为OTFS调制技术在星地高动态通信场景中的应用提供了有力的技术支持,也为未来多数波调制信号的峰均比抑制提供了新的参考。

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基于CSI和协作中继的卫星下行链路防窃听方案

戴翠琴, 郭浩鹏, 王泓运

2026 (1): 36-47. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0007

摘要 ( 21 )

PDF(4880KB) ( 13 )

卫星下行链路因其开放性、广域覆盖性而面临严峻的窃听威胁，传统以加密技术为核心的卫星下行链路防窃听方案在计算复杂度与抗量子攻击能力上存在双重瓶颈，且现有卫星下行链路物理层安全防窃听方案的应用场景存在局限性。针对以上问题，通过基于动态扩展因子的扰码与编码级联设计，提出一种基于信道状态信息(Channel State Information, CSI)和协作中继的卫星下行链路防窃听方案。首先，通过部署地面中继基站，建立基于协作中继的卫星下行链路通信模型，扩大合法链路与窃听链路的CSI随机性差异；其次，通过合法链路CSI对准循环低密度奇偶校验码扩展因子进行动态调控，增加编码随机性，进而增加窃听者译码难度；最后，通过动态扩展因子与合法链路CSI在卫星端与用户端构建加扰与解扰机制，使窃听者因缺乏合法链路CSI而无法解扰保密信息。仿真结果表明，在用户端误码率低至10-6的情况下，利用扰码对CSI的依赖性构建窃听者解扰壁垒，可使窃听者误码率接近0.5。所提方案凭借对CSI与地面协作中继的协同设计，既具备抵御量子计算攻击的潜在能力，又契合卫星通信网络工程部署对高效低耗的需求，能够有效平衡卫星下行链路信息传输可靠性与安全性的矛盾，可为未来6G空天地一体化场景下的信息安全传输提供具备工程实践价值的技术参考路径。

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基于MBSE的面向大规模星座的卫星系统敏捷设计

贾晓冬, 崔玉福, 刘静宇, 李春光, 刘朋雨, 曹丽君, 辛旭

2026 (1): 48-58. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0008

摘要 ( 24 )

PDF(11103KB) ( 37 )

针对低轨巨型星座大规模批产背景下，传统基于文档的卫星系统设计方法存在系统性不足、迭代效率低、批量测试困难等问题，旨在构建基于模型的系统工程（MBSE）的卫星系统敏捷设计方法，以实现设计流程的高效迭代与批量验证，满足大规模星座短周期研制需求。研究采用多层次模型复用架构与增量开发模式相结合的技术路径：首先构建系统级-分系统级-单机级的三级模型体系，通过元模型基础库、单机单元库与卫星架构库的多层次复用机制，实现设计经验的模型化固化；其次提出基于用例的增量开发模式，将需求变更映射为场景迭代，通过SysML模型实现需求到指标的动态传递；最后建立基于系统验证模型的批测试设计方法，构建测试用例与需求的关联矩阵，实现设计与测试的全链路闭环验证。以光学遥感卫星批产项目为案例，通过模型输入参数迭代、分系统方案权衡及总体指标验证，完成方法的工程验证。应用验证表明，该方法使卫星方案论证效率提升约80%。提出的MBSE敏捷设计方法通过模型复用机制实现了设计经验的数字化传承，基于用例的增量开发模式解决了需求变更的高效响应问题，测试闭环机制提升了大规模星座的批量验证能力。研究成果为卫星系统工程的数字化转型提供了可推广的技术框架，拓展模型在卫星批产全生命周期中的应用深度。

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基于综合效能的低轨异构星座优化设计方法

刘思阳, 潘瑞雪, 李任飞, 蒙涛

2026 (1): 59-72. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0009

摘要 ( 21 )

PDF(8845KB) ( 14 )

异构星座采用不同功能、轨道和载荷的异构卫星组网，其核心能力取决于对地覆盖能力、稳定性与综合成本。对综合效能最优的异构巨星座设计方法进行研究，攻克卫星覆盖能力非线性叠加、漂移轨迹差异化耦合以及巨星座大量参数寻优的难题。在J2和大气阻力摄动下，通过半长轴的线性与二次拟合建立半长轴衰减的高效计算模型，推导升交点赤经与纬度辐角的相对漂移补偿方程。以制造发射综合成本最小化为优化目标构建复杂优化模型，包含重访时间、成像分辨率、覆盖稳定性等多维覆盖约束，以及有限燃料、可选卫星、多任务阶段等多源工程约束。通过原理分析实现关键变量降维，构建基于遗传算法的最小成本标称构型参数优化算法。耦合构型设计与控制方案形成全周期闭环设计框架，实现标称构型优化、局部补偿、燃料规划及控制方案的协同。针对低轨星座30°(N)~0°(N)纬度带覆盖任务（重访时间≤10min，分辨率≤1m），优化构型的成本较传统均匀构型降低26%～30%，且重访时间随地面纬度的波动减小，此优势在近全球覆盖等大纬度跨度场景下进一步扩大。建立的异构巨星座综合设计范式能够实现覆盖效能与综合成本的协同优化，星座规模扩大时具备可扩展性，可支撑千星级星座在应急遥感、全球物联网等场景的高效设计，降低全生命周期的综合成本及设计难度。

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面向多星协同任务规划的自适应教学优化算法

刘严, 刘国华, 温治江, 胡海鹰

2026 (1): 73-82. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0010

摘要 ( 20 )

PDF(5680KB) ( 14 )

针对低轨大规模星座协同观测任务规划中动态适应性不足的问题，提出一种自适应教学优化算法。在教学优化算法的教与学框架下通过引入自适应机制和混合学习策略，采用时变教学因子和精英导向机制优化教阶段，采用混合学习策略改进学阶段，动态平衡全局探索与局部探索能力。通过仿真验证，自适应教学优化算法在任务完成率和运行时间上均优于改进遗传算法和改进差分教学优化算法，在大规模高复杂度多星协同任务场景下相对基线算法任务完成率可提升6%与16%，适用于高维离散优化问题。算法在任务完成率、运行效率及鲁棒性上具有综合优势，可应用于低轨星座协同观测任务。

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中长波红外SNSPD及其天文应用探讨

徐鼎言, 陈奇, 张蜡宝, 吴培亨

2026 (1): 83-96. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0011

摘要 ( 21 )

PDF(6814KB) ( 15 )

超导纳米线单光子探测器（Superconducting Nanowire Single-Photon Detector , SNSPD）是一种性能优异的可扩展到中长波红外的单光子探测器，十分符合行星宜居性探测等天文观测任务，满足观测物质辐射波段广、信号能量弱、极低暗计数等要求。本文介绍了SNSPD的主要光响应模型，将SNSPD性能参数与天文探测指标之间建立联系，概述了SNSPD在中长波红外波段扩展的历程，从材料、工艺、器件结构、光学吸收增强结构、阵列规模等角度分析研究方向和难点，并对其在天文探测领域中的应用如激光雷达、系外行星光谱检测等进行可行性讨论，最后总结展望了中长波红外SNSPD的发展方向，点出了继续扩展波长、信噪比提升、小型化等仍需解决的问题。目前SNSPD已经在29μm波长处实现了饱和的内量子效率，但距实现百万像素阵列、高探测效率器件仍有较大距离。随着微纳加工技术和制冷技术的进步，得以畅想星载高效中长波SNSPD阵列器件。

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金星探测气球技术研究

杨眉, 付宸锐, 薛淑艳, 张正峰, 魏雲飞

2026 (1): 97-110. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0003

摘要 ( 54 )

PDF(10409KB) ( 21 )

首先基于地球探测气球工作环境界定了金星探测气球的组成和类型，然后梳理了金星大气环境特点及对探测气球技术的影响。随后聚焦于金星大气环境下探测气球的关键技术难点，在已有金星气球和地球气球技术的基础上，分别对吊舱设计、囊体设计、能源设计、温度控制、高度控制、空中展开充气等技术要求和技术途径进行了研究。针对高层和低层金星气球研究了金星大气环境特点，提出研究方向建议，从总体设计角度为中国金星探测气球研究和任务科学实施提供了参考。

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金星浮空器太阳电池发电分析

申玉啸, 陈康, 杨燕初, 杜青, 王生, 徐国宁

2026 (1): 111-121. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0012

摘要 ( 26 )

PDF(7709KB) ( 24 )

以太阳能为能量来源的浮空器是实现金星表面长时间探索较为可行的探测方式。针对金星浮空器设计缺乏金星表面太阳辐射强度和太阳电池发电功率计算模型的问题，首先基于先驱者金星联合探测器测得的不同高度下太阳辐射向下通量数据，使用多项式拟合得到不同高度下金星表面大气透过率的经验计算公式，并参考地球上的太阳电池发电功率计算模型，建立了金星表面的太阳辐射通量计算模型和太阳电池发电功率计算模型，实现了对金星复杂大气环境下不同高度的太阳辐照度的快速精确模拟。然后基于该模型对金星纬度为0°地区0~70km高度下太阳辐射强度及金星探测器在金星表面0km与20km高度处的太阳电池发电情况开展仿真计算，分析了日期、地理纬度、飞行高度、飞行姿态等多个因素对太阳电池发电功率的影响。仿真结果表明，日期对太阳电池发电功率几乎无影响，而地理纬度、飞行高度与飞行姿态对太阳电池发电功率有明显影响。仿真结果符合目前已知的金星大气环境特点，可用于指导金星浮空器的能源系统设计与太阳电池布局。

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Cost effective technologies for long range microwave wireless power transmission

CHOI Joon-Min, KIM Dae-Kwan, PARK Durk-Jong, YI Sang-Hwa, KIM Dong-Min, KOD ae-Ho

2026 (1): 122-134. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0001

摘要 ( 79 )

PDF(9075KB) ( 28 )

Space-Based Solar Power (SBSP) presents a promising solution for achieving carbon neutrality and Renewable Electricity 100%(RE100) goals by offering a stable and continuous energy supply.However,its commercialization faces significant obstacles due to the technical challenges of long-distance microwave Wireless Power Transmission(WPT) from geostationary orbit.Even ground-based kilometer-scale WPT experiments remain difficult because of limited testing infrastructure,high costs,and strict electromagnetic wave regulations.Since the 1975 NASA-Raytheon experiment,which successfully recovered 30kW of power over 1.55km,there has been little progress in extending the transmission distance or increasing the retrieved power.This study proposes a cost-effective methodology for conducting long-range WPT experiments in constrained environments by utilizing existing infrastructure. A deep space antenna operating at 2.08GHz with an output power of 2.3kW and a gain of 55.3dBi was used as the transmitter.Two test configurations were implemented:a 1.81km ground-to-air test using an aerostat to elevate the receiver and a 1.82km ground-to-ground test using a ladder truck positioned on a plateau.The rectenna consists of a lightweight 3×3 patch antenna array(0.9m×0.9m),accompanied by a steering device and LED indicators to verify power reception.The aerostat-based test achieved a power density of 154.6mW/m ,which corresponds to approximately 6.2% of the theoretical maximum.The performance gap is primarily attributed to near-field interference,detuning of the patch antenna,rectifier mismatch,and alignment issues.These limitations are expected to be mitigated through improved patch antenna fabrication,a transition from GaN to GaAs rectifiers optimized for lower input power,and the implementation of an automated alignment system. With these enhancements,the recovered power is expected to improve by approximately four to five times.The results demonstrate a practical and scalable framework for long-range WPT experiments under constrained conditions and provide key insights for advancing SBSP technology.

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基于高斯过程与PHD滤波器的空间三维多扩展目标跟踪

兰宇, 吴健发, 魏春岭

2026 (1): 135-144. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0013

摘要 ( 20 )

PDF(2999KB) ( 16 )

在空间预警、规避与非合作目标监视等任务中，为了更准确地获取目标的详细信息，需要同时估计目标的运动状态与形态特征，因此扩展目标跟踪算法的研究至关重要。针对这一需求，提出了一种适用于三维轨道空间的新型扩展目标跟踪算法。首先，采用基于高斯过程（GP）的径向函数对三维形状进行非参数化建模，有效地解决了随机矩阵模型难以精确描述复杂形状的问题。然后，研究了基于随机有限集（RFS）理论的概率假设密度（PHD）多目标跟踪滤波器，充分发挥了RFS在无需显式数据关联方面的优势，有效应对了空间高密度杂波环境。最后，提出了一种基于改进欧式距离的动态阈值分区策略，在保证跟踪精度的同时显著提升计算效率。仿真结果表明，相较于基于随机矩阵的扩展目标跟踪算法，提出的GPPHD滤波器在目标状态估计精度与三维形态描述能力上均显著提升，具体而言，其中形态描述指标IOU提升幅度达64%。该方法有效克服了传统目标跟踪方法在轨道空间中应用的局限性，为空间非合作目标跟踪提供了新的技术手段。

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星载二维转台目标捕获及跟踪指向控制

王丽娇, 陶佳伟, 王淑一, 雷拥军

2026 (1): 145-156. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0014

摘要 ( 22 )

PDF(5380KB) ( 15 )

针对星载二维转台对空间非合作目标的捕获与跟踪控制问题，充分考虑相机成像特性，设计了从目标初始捕获到视觉跟踪的全流程指向控制策略。首先，目标捕获阶段，考虑相机安装误差及多通道视场中心不重合等因素，通过分析相机图像输出与转台姿态的运动学关系，将相机视轴指向误差映射为转台姿态偏移量，实现了相机视轴与转台末端存在不垂直误差情况下的高精度目标姿态计算，解决了传统方法难以获得解析解的问题。其次，视觉跟踪阶段，针对初始阶段的控制平稳性问题，提出一种基于速度约束能力和像移终端偏差实时调节的像平面轨迹规划策略；针对相机多通道切换的平稳性问题，利用切换点焦平面物理位置的一致性，构建了一种统一坐标尺度的焦平面控制方法，并设计了基于像空间轨迹预估的图像反馈控制策略，通过星体/转台姿态和像平面位置测量预估像平面速度，避免了对像平面速度测量的依赖。进一步优化控制器切换逻辑，引入加权遗忘因子建立切换初期的平稳衔接，兼顾动态速度约束指标及平稳性，提升了系统的鲁棒性和动态性能。最后，验证与应用，通过地面物理试验及在轨应用对上述控制方法进行验证。结果表明，该方法可实现对空间目标的高精度捕获及高平稳跟踪。因此，提出的控制方法有效解决了相机成像约束下的星载二维转台全流程指向控制问题，具有工程实用性。

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椭圆轨道卫星异面空间碎片追击轨道设计与分析

刘笑, 黄京梅, 王蕊, 张小伟, 王静吉

2026 (1): 157-168. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0015

摘要 ( 20 )

PDF(5004KB) ( 31 )

针对大椭圆倾斜轨道卫星对异面空间碎片捕获燃料消耗较大的问题，设计了一种通过电推进行轨道面调整的轨道捕获策略。整个轨道捕获过程分三段进行设计。第一段先进行拱线变轨，然后采用单次椭圆或者双次椭圆转移策略在近地点或远地点施加有限推力控制，以较小的脉冲较快的时间调整至目标轨道，完成部分相位追击。第二段在轨道面交会处采用多圈次的连续小推力电推施加连续控制，进行轨道面的调整，进入目标碎片轨道面。第三段在拱点进行相位末端修正，并对第一段调整的半长轴偏差进行修正。通过详细的理论推导给出了整个轨道捕获策略的控制时机和对应的速度增量，并使用粒子群算法对第二段的点火次数进行了优化。最后，通过实例仿真，验证了该轨道捕获策略的有效性，经分析相同工况下使用电推进行异面变轨的燃料消耗为化推变轨的3.56%。

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高轨接收机强星辅助弱星的信号快速重捕算法

张春杰, 葛建

2026 (1): 169-177. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0016

摘要 ( 28 )

PDF(1325KB) ( 10 )

为了捕获来自地球对侧的微弱导航信号，运行在地球静止轨道及更高高度的接收机必须采用长相干积分时间。然而长相干积分时间的使用将导致信号捕获时，信号搜索单元数量过大。高轨接收机能接收到一颗导航卫星主瓣信号的概率较高，且接收机捕获主瓣信号(称主瓣信号对应的卫星为强星)时，其捕获效率和准确度均远高于旁瓣信号(称旁瓣信号对应的卫星为弱星)。基于这一事实，提出了一种利用强星辅助弱星的信号快速重捕算法。首先对高轨接收机失锁期间的位置误差变化规律进行分析，以确定接收机到弱星伪距估计误差的范围。其次，在接收机已经捕获到一个主瓣信号的前提下，利用接收机与已捕获卫星之间的距离约束，来减小接收机位置的不确定性，从而压缩待捕获卫星伪距估计误差的范围，达到减小码相位搜索单元数量的目的。理论分析和仿真结果共同表明，在强星的辅助下，接收机在捕获弱星时，码相位搜索范围平均减少了50%以上，且减小程度与强星和弱星视距矢量夹角的正弦值成反比；接收机的轨道高度越高，强星和弱星视距矢量夹角的平均值越小，对弱星码相位搜索范围的压缩效果越好。该方法能大幅提升高轨接收机信号重捕效率，进而提高接收机的自主导航能力。

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星基无线电信号遮挡仿真分析

刘卫, 贺泉, 饶建兵

2026 (1): 178-184. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0017

摘要 ( 28 )

PDF(6204KB) ( 13 )

针对航天器功能多样化和构型复杂化发展过程中，面临的部组件间的遮挡分析和设计优化问题，分析和评估潜在的解决方案。通过坐标旋转后的正投影，将遮挡几何从三维空间投影到二维平面，问题简化为点与三角形几何关系的判断。基于面板方法，引入一维几何前后位置判断和点与三角形关系的必要条件两级预筛选，大幅度降低计算任务数，提高遮挡分析效率。构建简化的星链卫星三维模型，开展仿真分析，统计发现两级筛选平均可降低约95%的计算量。计算给出了不同天线安装位置对应的太阳翼遮挡热力图。验证投影转换加两级筛选方法进行遮挡分析的正确性和有效性，突破STK等商用软件输出信息单一、无法定制和过程不可控等短板，可更好地支撑航天器组件布局设计优化工作。

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区域感知与VAE量化隐藏的卫星图像压缩算法

张荔哲, 周诠, 肖化超, 郑小松, 呼延烺

2026 (1): 185-197. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0018

摘要 ( 12 )

PDF(26797KB) ( 11 )

为了解决基于神经网络的卫星图像压缩中对复杂特征区域细节丢失的问题，提出一种结合区域感知、变分自编码网络（VAE）量化层隐藏信息的新型压缩算法。优先考虑关键区域质量，同时保持整体压缩率并支持隐蔽数据嵌入。算法首先基于YOLO模型进行重点区域感知，自动识别并提取图像中包含复杂纹理和关键信息的区域。结合ResNet VAE模型将图像映射至潜在空间，在量化空间特征的过程中，将重点区域信息隐藏在背景压缩码流中后再进行熵编码。采用差异化压缩策略，对背景进行激进压缩，对关键区域进行轻度压缩，从而优化整体压缩效率。实验证明，与传统和主流深度学习压缩算法相比，通过潜在功能块重构、空间特征量化与无冗余信息隐藏策略，在平均25倍的压缩比下，全幅图像的PSNR较国际先进压缩算法提升了3～5dB，平均值为35.27dB。重点区域的PSNR达41.15dB，SSIM为0.992，较基线算法提升7.55dB，有效弥补了其他方法在特征细节保留上的缺陷。综合多组卫星图像验证结果显示，算法在不增加码流的情况下提升了压缩效果，并提供了可靠的数据隐蔽与安全传输功能，在高分辨率卫星图像的压缩与敏感区域数据保护方面表现出优越性能，为相关场景数据的高效存储和安全应用提供了一种新颖的解决方案。

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基于时间延迟积分相机的月球南极光学遥感成像仿真

李孟灏, 陈跃庭, 伏瑞敏, 李奇, 杨居奎, 贾福娟, 徐之海

2026 (1): 198-209. doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0004

摘要 ( 23 )

PDF(9363KB) ( 10 )

月球南极已成为月球探测下一阶段的热点,而光学遥感成像是获取月球极地科学信息的一个重要手段。由于月球极地复杂的光照环境,能够动态调整积分级数的时间延迟积分相机是未来月球极地探测的重要光学载荷。基于后向路径追踪方法,结合时间延迟积分相机参数、环绕器轨道、月球极地三维结构、月球极地附近光照情况,构建出了光学遥感的全链路成像模型,模拟出不同参数下的成像结果。所提出的仿真方法不仅适用于月球极地的直接光照区域,也适用于仅能通过二次散射光照明的永久阴影区域。经过与 Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)上搭载的线阵推扫相机的实拍图像对比,对于直接光照区域仿真图像的平均相对误差在 10%以内,并且验证了时间延迟积分相机在永久阴影区域的高分辨成像能力。为以后的月球南极光学遥感探测提供了一种可行的模拟框架,便于辅助研究人员在实际工程中选择合适的参数,具有较高的参考价值。

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