微小卫星特点
微小卫星反卫星武器的战略走势及关键技术
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（北京空间科技信息研究所） １ 前言 口口发展动能反卫星武器曾经是美国反卫 星技术发展的主要战略思路，但激光武 器、大功率微波武器和粒子柬武器始终处 于试验阶段。进入２１世纪以来，美国利 用反导技术和微小卫星技术进行了一系列 试验，逐渐勾画出反卫星技术的全新发展 战略思路与走势。 自美苏冷战时期开始，发展反卫星武 器就成为两个超级大国军备竞赛的重要领 域，曾经历了３个发展阶段，即３代。第 １代的特点是装有核弹头，不能精确制 导，但可以反导弹和反卫星；第２代集中 于动能打击技术的开发，主要是由飞机发 射攻击导弹，这种导弹包括美国的直接上 升式和苏联的共轨式；发展到第３代时， 苏联主要开发地基激光器，而美国则是动 能和地基激光器同时发展。 但是这３代反卫星武器的发展进程并 不顺利，特别是在克林顿政府时期，原因 有三：一是发展反卫星技术一直与和平利 用外层空间的世界人民愿望相违背，因此 美国国会曾以消减经费等方式加以阻止； 二是反卫星武器的范围扩大可能导致太空 军备竞赛，这会对依赖太空程度最大的美 国伤害最大；三是太空攻击可能形成大量 碎片，成为空间安全的大敌，特别是对美 国及其盟国发展和利用太空资源更加不利。 近年来，美国空军的转型飞行计划 和战略主导计划都强调新的发展思路， 明确阐明其现在的目的是要控制太空， “保证美国在太空的行动自由，并阻止敌 人有类似的自由”。显而易见，就是要发 展反卫星武器，将“进攻型对抗空间”、 “防御性对抗空间”和“空间态势感知” 作为重点发展领域。实际上，既要发展 有效的反卫星武器，又要在世界舆论中 站得住脚，实在是两难的选择，因此美 国正在不断总结历史教训，探索新的发 展途径。 ２００５年５月，美国媒体曾透露将颁 布国家航天政策，以代替１９９６年克林顿 政府颁布并实施的航天政策。当时媒体认 为，除载人航天外，新的国家航天政策主 要是确定太空武器的发展走势，可能要部 署进攻性太空武器，实施先发制人的空间 攻防策略，因此得到世人的关注。直到 ２００６年１０月，布什政府新的国家航天政 策才颁布，其原因有待深入跟踪研究，但 该政策正式提出了美国要实现“太空行动 自由”的总的指导思想。从美国近年来利 用微小卫星在反卫星技术领域的进展，可 以摸索出其反卫星技术发展的脉络，总结 出其新的发展走势。 《国际太空》２００７年７月号
微小卫星星务计算机系统模拟部件可靠性设计
微小卫星星务计算机系统模拟部件可靠性设计
撒鹏飞;赵敏
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2006(28)2
【摘 要】为确保星务计算机系统长期在轨工作的稳定性,针对系统中数模转换器等不同模拟部件的特点,给出相应的可靠性设计方案.在模拟输入通道中采用中位值滤波和递推平均滤波的组合算法,来获取尽可能可靠的输入数据,在模拟输出通道中则采用中值表决电路通用模块实现正确的模拟输出.该方案已在原理样机研制中得到验证和完善.仿真和验证结果表明,本方案在兼顾微小卫星对功耗、质量等苛刻要求的同时,能够很好地满足系统的可靠性要求.
【总页数】4页(P313-316)
【作 者】撒鹏飞;赵敏
【作者单位】南京航空航天大学自动化学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院,江苏,南京,210016
【正文语种】中 文
【中图分类】TP302.7
【相关文献】
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5.微小卫星星务计算机任务调度算法 [J], 张小林;杨根庆;张宇宁
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创新一号微小卫星电源分系统
２００６年第１期 上海航天 ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ ＳＨＡＮＧＨＡＩ 文章编号：１００６．１６３０（２００６）０６．００４１—０５ 创新一号微小卫星电源分系统
李国欣，张利群，张忠卫，张平 （上海空间电源研究所，上海２００２３３） 摘要：介绍了我国第一颗微小卫星创新一号（ＣＸ—１）电源分系统的性能、组成、工作原理，以厦太阳电池阵、镉 镰电池组和电源控制器等的设计和相应参数。分析了设计中采用的三域控制统一母线调节、高效三结砷化镓太阳 电池发电和充电 丁曲线智能化控制管理等关键技术。飞行试验结果表明，ＣＸ一１卫星电源分系统的性能优良、工 作可靠，达到了设计要求。 关键词：微小卫星；电源分系统；三域控制；砷化镓太阳电池；智能化控制管理 中图分类号：Ｗ２３．４４ 文献标识码：Ａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＣＸ－１ Ｍｉｃｒｏ－Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ
ＬＩ Ｇｕｏ－ｘｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ—ｑｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ—ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｐｉｎｇ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｐｏｗｅｒ．Ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２３３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｏｌａｒ ａｒｒａｙ，Ｃｄ・Ｎｉ ｂａｔｔｅｒｙ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＣＸ一１ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｍｉｃｒｏ－ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ３－ｒｅｇｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｕｎｉｆｏｒｍ ｂｕｓ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｏｆ ３－ｎｏｄｅ ＧａＡｓ ｓｏｌａｒ ｃｅｌ１．ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ Ｔ ｃｕｒｖｅ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｏｎ—ｏｒｂｉｔ ｄａｔａ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｗｈｉｃｈ ｍｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏ－ｓａｔｅｌｌｉｔｅ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ；３－ｒｅｇｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＧａＡｓ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｎａｇｅ— ｍｅｎｔ ０ 引言 ２０世纪８Ｏ年代后期，各国均加强了对小卫星 的研究。一般认为，质量小于１ ０００ ｋｇ的为小卫 星，小于１００ ｋｇ的为微小卫星，小于ｌＯ ｋｇ的为铍卫 星，小于１ ｋｇ的为纳星…。小卫星具有质量轻、体 积小、成本低、研制周期短和技术性能高等特点，主 要应用于军事、民用和科学实验等领域。它与大型 综合卫星相互补充，已成为当代航天技术中与大型 综合卫星平行的新分支。 ＣＸ．１卫星总质量为８８．８ ｋｇ，是我国自行设计 制造的第一颗低轨道存贮转发数据通信微小卫星。 ２００３年ｌＯ月２１日，ＣＸ １卫星在太原卫星发射中
微小卫星激光通信系统发展现状与趋势
微小卫星激光通信系统发展现状与趋势
高世杰 吴佳彬 刘永凯 马爽 牛艳君 杨会生
Development status and trend of micro-satellite laser communication systems
GAO Shi-Jie, WU Jia-Bin, LIU Yong-Kai, MA Shuang, NIU Yan-Jun, YANG Hui-sheng
引用本文:
高世杰,吴佳彬,刘永凯,马爽,牛艳君,杨会生. 微小卫星激光通信系统发展现状与趋势[J]. 中国光学, 2020, 13(6): 1171-
1181. doi: 10.37188/CO.2020-0033
GAO Shi-Jie, WU Jia-Bin, LIU Yong-Kai, MA Shuang, NIU Yan-Jun, YANG Hui-sheng. Development status and trend of
micro-satellite laser communication systems[J]. Chinese Optics, 2020, 13(6): 1171-1181. doi: 10.37188/CO.2020-0033
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基于数字相位恢复算法的正交相移键控自由空间相干光通信系统
Coherent free-space optical communication system with quadrature phase-shift keying modulation using a digital phase recovery
关于空天一体化的初步研究
2004年12月第15卷第6期装备指挥技术学院学报JournaloftheAcademyofEquipmentCommand&TechnologyDecember 2004Vol.15 No16
收稿日期:2004204223 作者简介:耿艳栋(1966-),男(汉族),河北辛集人,教授,硕士生导师.关于空天一体化的初步研究耿艳栋1, 肖建军2(1.装备指挥技术学院试验指挥系,北京101416; 2.中国国防科技信息中心,北京100036) 摘 要:近期高技术局部战争表明,空天战场已成为争夺信息优势、发挥信息效能、实施精确打击的主要空间,成为赢得战争胜利的关键性战场,空天一体化也因此成为世界军事变革的重要发展趋势。深入研究了空天一体化的科学内涵,认真分析了国外空天一体化的现状、趋势及产生的重要军事影响,并就我国应采取的措施做了初步探讨。关 键 词:航天;航空;空天一体化中图分类号:E08文献标识码:A 文章编号:167320127(2004)0620049204PreliminaryStudyonAirandSpaceIntegrationGENGYan2dong1, XIAOJian2jun2(1.DepartmentofTestCommanding,theAcademyofEquipmentCommand&Technology,Beijing101416,China;2.ChinaDefenseScienceandTechnologyInformationCenter,Beijing100036,China)Abstract:Therecenthigh2techlocalwarsshowthatairandspacebattlefieldhasbecomethemainplaceforcontestinginformationsuperiority,exertinginformationefficiencyandimplementingprecisionstrike,andalsobe2comethekeybattlefieldforwinningthewar,andtherefore,airandspaceintegrationhasbecomeanimportanttrendfortheworldwiderevolutioninmilitaryaffairs.Thepaperlucubratesthescientificmeaningofairandspaceintegra2tion,andanalysisitsstatusquo,trendsandtheimportantmilitaryimpactitbrings.Andthepaperalsodiscussesthemeasuresourcountryshouldtake.Keywords:aerospace;aviation;airandspaceintegration 1 空天一体化的科学内涵空天一体化的科学内涵主要包括3个方面:航天航空技术融合发展[1～3],航天航空资源运行管理一体化和空天一体战。1.1 航天航空技术融合发展航天航空技术都是以本专业特有技术为核心,吸纳、融合相关行业前沿高技术而成的综合性高技术。它们有着共同的核心技术学科,如空气动力学、喷气推进、结构力学、自动控制等。目前,航空器的速度范围已覆盖了从低速到高超音速的范围,无论涡扇、冲压、火箭发动机都在飞机上得到应用。另外,航天航空领域对材料、工艺、计量、测控等相关技术及可靠性方面的要求有更多的共性。有鉴于此,美俄等国正在积极发展空中卫星发射技术、超燃冲压发动机等空天融合技术。航天航空技术融合发展的结果,将是产生新型空天武器系统的基础。同时,航天航空技术又有着各自不同的工作环境和使用要求。从目前的装备来看,航空装备在飞行速度、飞行距离等方面具有局限性;航天装备则在快速进入空间、周转时间和运输成本等方面有明显不足,这些差异就是二者融合发展的前提,实现航天、航空技术优势互补,就成为航天航空技术融合发展的动力。航天航空技术融合发展是航天装备和航空装备各自发展到一定阶段的必然要求。1.2 航天航空资源运行管理一体化航天航空资源运行管理一体化是实现空天一体作战应用的基本条件。现代战争的作战空间超大多维、作战时间迅疾短促,必然要求对战场资源的管理一体化、高效化,必须解决天基、空基信息管理及应用部门之间的条块分割,情报产品分离的状况。只有建立起高效的运行管理机制,实现对航天航空资源运行管理一体化,才能及时地对情报信息进行综合处理、分发与利用,对作战任务进行有效地分派,真正实现空天一体化作战应用。1.3 空天一体战空天一体战[2,4]是指以信息为纽带,将空天力量进行科学编组,形成一体化的空天作战系统,在航天航空环境乃至相关的地球表面遂行作战任务的一系列军事行动。空天一体战将包括空天战场上的信息作战、远程精确攻击、防空反导作战以及空间攻防对抗等重要内容。空天一体战是航天航空2类装备的作战应用各自发展到一定阶段的产物。航天装备从最初的战略应用已发展到以伊拉克战争为标志的全面支持战术应用。新军事革命以来,空军的地位和作用直线攀升,在数次高技术局部战争中以及处理突发性事件和争端上,日益展示出其独立的不可替代的战略功能,极大地影响了战争的进程和结局。发达国家更是加快了信息化空军的建设,依托空天一体化的信息情报网络,利用空袭创造非对称优势,在非线式战场进行非接触作战已成为未来战争遂行军事行动的基本样式。航天航空环境在物理域上密不可分。航天航空2类兵器的作战应用都牵涉到航空与航天2类空间,尤其是实现跨大气层机动飞行的空天飞机、第五代高超声速战斗机以及动能拦截弹、激光武器、微波武器等应用于空天战场上的一大批非传统武器即将问世或投入实战,更是需要统一的空天战场管理系统,谋划空天力量的作战应用,实施空天一体战。2 国外空天一体化的现状与趋势2.1 航天航空技术融合发展方面航天飞机与空天飞机体现了飞行平台的融合。航天飞机综合运用了火箭、航天器和飞机技术,是一种新型的航空航天飞行器,已成为美国宇宙航行计划和国家军事战略不可缺少的组成部分。由于航天飞机还存在诸如研制和使用费用高、发射动用人员多(5000～20000人)等问题,在“哥伦比亚”号航天飞机失事后,美国加速了轨道空间飞机(OSP)研制的步伐,以作为接送国际空间站机组人员的主要运载器,取代日益老化的现役航天飞机。而空天飞机则是一种能像普通飞机那样从机场起降,既能在大气层内机动飞行,又能在外层空间飞行的飞行器。20世纪90年代以来,世界各主要军事强国都在纷纷进行空天飞机的预先研究和技术验证[1]。从飞机上发射卫星和弹道导弹则可以提高航天航空器的总体效率。如美国的B252上就装备了弹道式短距进攻导弹SRAAM,在有更大载机的条件下,可以进行卫星和远程弹道导弹的发射。另外,将利用不同工作原理的航空与航天发动机结合起来,在不同飞行阶段利用不同种类的发动机,可以充分发挥各类发动机的优点。目前,由于该项技术相当复杂,尚处于研究阶段。2.2 航天航空资源运行管理方面美国已建立了由陆、海、空三军、国家侦察局、国家图像测绘局、国土安全部合作的新的战术情报管理体制,有效地确保了信息情报的及时共享。同时,在其体系结构上进行了一系列的组织落实,如着眼于在航空与航天部队中更好地综合空中与空间作战,并于2000年10月建立了空间作战与合成指挥部,配备了空中与空间作战专家、探测专家、计划专家和提供空间作战信息的其他人员。为了提高从空中和空间迅速发现、定位、跟踪和攻击目标的能力,于2002年4月组建了新的综合作战办公室(AF/XI)。美国空军还于2002年8月成立了空天情况了解综合办公室,以研究美国军方和政府在空天侦察、监视、情报、气象、指挥、控制和通信方面的需求。伊拉克战争中,联合部队指挥官发现,战术级和战役级之间缺乏实时通信能力。美军又开发出新型空中作战管理系统,将战略级、战役级和战术级的战场管理系统连接起来,为空天一体的作战应用铺平道路。2.3 空天一体战方面目前,空天一体战尚处于起步阶段,主要是将05装备指挥技术学院学报 2004年 空天信息融合用于支援空袭作战和防空反导作战[1]。具体表现是:空天侦察为空袭作战提供可靠的目标识别和毁伤评估;卫星导航定位为空袭作战提供精确的目标定位和武器制导;空天地战场信息网一体化为空袭作战提供有效的指挥控制;空间导弹预警为防空反导作战提供有力的信息支持等。今后,空天信息融合的程度将会更高,制空天权的争夺将会更加激烈,防空防天与反导三位一体化的空天体系将会得到普遍重视。21世纪将会陆续出现一大批性能更为卓越的侦察、预警、通信、导航和气象卫星,微小卫星技术仍将蓬勃发展。它们与各种无人机、有人驾驶侦察机、预警机和指挥控制飞机等航空装备将在网络技术的条件下实现信息的高度融合,增强一体化的战场态势感知能力和信息传输能力;天基激光武器、动能拦截弹、空间环境武器以及空间作战飞行器等众多新概念武器将会出现在空天战场,传统空军将向空天力量一体化的空军转变,争夺制空天权的斗争将变得异常激烈,构筑防空防天与反导三位一体化的战略性空天一体防御体系成为今后发展的重要趋势。3 空天一体化带来的重要军事影响 空天结合已在近几次高技术局部战争中显示出巨大威力。当前,美国正把航天航空环境作为一个无缝隙的作战空间,通盘考虑航空与航天技术和装备的发展,同时促使美军在部队编成上出现一系列新变化[2]。空天一体化作为军事领域的重要趋势,必将对军事变革和转型产生极为重要的影响。3.1 空天战场日益成为主宰战争胜利的关键性战场 空天力量的结合及一体化作战已使得原来意义上的陆战、海战、空战发生了实质性变化。战争形态正加速向信息化战争演变,确保制信息权对于赢得战争胜利具有重要意义。而空天战场是争夺制信息权的主要空间,没有制空权和制天权,就难以确保制信息权,从而会丧失战争的主动权。空天力量具有快速反应、全球到达、隐身突防、远距离精确打击、使用灵活等特点,很好地满足了高技术局部战争的需要。战略性空天战役已成为未来遂行军事行动的基本样式之一。空天战场上的攻防对抗将会成为未来战争中极为重要的内容,空天战场日益成为主宰战争胜利的关键性战场。3.2 催生出新的空天作战理论,防空防天与反导向一体化方向发展 未来战争是信息化战争,空天战场上制信息权的争夺将是信息化战争的首要内容。今后,随着大量新型空天武器装备投入实战,必将产生新的空天作战样式,空天环境中的作战内容将会更加丰富,空天一体的军事理论将会更趋成熟。2002年11月俄罗斯国防部召开会议,讨论了俄联邦空天防御纲要草案,确定俄军的空天防御体系是国家和武装力量战略防御体系的主要组成部分。为了抗击敌方长时间的、密集的高精度武器突击,俄军强调建立具有防空、反导和空间防御“三位一体”的战略性全国空天一体防御系统,在21世纪有效地对抗潜在之敌的基本突击力量———空天袭击兵器集团。因此,发展和完善空天防御体系已成为当前俄罗斯军事建设最重要的内容之一。4 应对空天一体化趋势的策略思考纵观十几年来的高技术局部战争,不难看出,利用空天力量结合乃至一体化所带来的非对称军事优势,实施空天一体战,已成为超级大国行使霸权的重要手段。我军面临的空天军事斗争形势日益严峻。我军要有效地履行历史使命,打破霸权主义国家的“空天单边主义”,就必须具备一定的空天一体作战能力。应以面临的军事斗争准备为牵引,抓住信息技术快速发展的历史机遇,大力发展空间信息装备和新型武器装备,尽快形成所需的空天一体作战能力。4.1 高度重视空天战场的信息环境建设,提高空天一体的战场感知能力 空天战场信息环境的建设重在平时。美军计划到2010年部署200颗不同种类的卫星,2030年美国的在轨卫星将达到800颗,形成庞大的空间信息情报系统。从发展的角度来看,只有建立功能完备、种类齐全的军用卫星体系,配套发展相应的地面应用系统,并加强多功能无人机、空中预警机、指挥控制飞机、对空预警雷达网等电子信息装备的研制,逐步实现卫星间的信息互联和星上处理,实现空天信息之间的互联互通,提高一体化的空天战场感知能力,才能为空天作战提供强大的信息支援保障。15 第6期 耿艳栋,等:关于空天一体化的初步研究
微小卫星转发式欺骗干扰的时延分析和仿真
电子信息对抗技术・第２ｌ卷 ２ＯＯ６年ｌ１月第６期 周文炯，肖宇翔，朱立东，吴诗其 微小卫星转发式欺骗干扰的时延分析和仿真 ２７
中图分类号：ＴＮ９７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ５Ｉ一１６９４（２００６）０６—００２７—０４
微小卫星转发式欺骗干扰的时延分析和仿真
周文炯，肖宇翔，朱立东，吴诗其
（电子科技大学通信抗干扰技术国家重点实验室，成都６１００５４）
摘要：研究了基于微小卫星的天基干扰，重点分析了转发式欺骗干扰。当采用转发式干扰时，
微小卫星对目标星的干扰信号可以看成是多径信号。本文在直接序列扩频体制下，分析了采
用转发式干扰的时延选择问题，并基于Ｍａｔｌａｂ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ６．５进行了仿真。结果表明当时延接近
一个码片时，干扰效果最佳。
关键词：微小卫星；转发式干扰；直接序列扩频
Ｄｅｌａｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｐｅａｔｉｎｇ Ｄｅｃｅｐｔｉｏｎ Ｊａｍｍｉｎｇ
Ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ Ｍｉｃｒｏ．Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＯＵ Ｗｅｎ—ｊｉｏｎｇ，ＸＩＡＯ Ｙｕ—ｘｉａｎｇ，ＺＨＵ Ｌｉ—ｄｏｎｇ，ＷＵ Ｓｈｉ—ｑｉ
（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｉａｉ￣ｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＵＥＳＴＣ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏ—ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｂａｓｅｄ ｊａｍｍｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｒｅｐｅａｔｉｎｇ ｄｅｃｅｐｔｉｏｎ ｊａｍｍｉｎｇ ｉｓ
ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｆ ｒｅｐｅａｔｉｎｇ ｊａｍｍｉｎｇ ｉｓ ｕｓｅｄ，ｔｈｅ ｊａｍｍｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ—ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｔｏ
ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ Ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ａｓ ｍｕｌｔｉ—ｐａｔｈ ｓｉｇｎａ１．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒｅｐｅａｔｉｎｇ ｊａｍｍｉｎｇ，Ｔｈｅ ｊａｍｍｉｎｇ ｄｅｌａｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｍｕｌｉｎｋ ａｒｅ
国外微小卫星在空间攻防中的应用研究
２００６拒 第１７卷 ｌ２月 第６期 装备指挥技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｍａｎｄ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００６ Ｖ０１．１７ Ｎｏ．６ 国外微小卫星在空间攻防中的应用研究 林来兴 （北京控制工程研究所，北京１０００８０） 摘 要：当今空间技术分为空间利用和空间控制２部分。空间攻防是空间 控制的一个主要研究内容。首先论述了现代小卫星的概念和特点；其次研究了国外 微小卫星空间攻防的功能；最后讨论了其关键技术。 关 键 词：微小卫星；空间攻防；关键技术 中图分类号：Ｖ ｌ１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—０１２７（２００６）０６—００４７—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｏｖｅｒｓｅａｓ Ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｐａｃｅ Ａｔｔａｃｋ－ｄｅｆｅｎｓｅ ＬＩＮ Ｌａｉｘｉｎｇ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８０ ｔ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｗ ｓｐａｃｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｐａｒｔｓ，ｓｐａｃｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐａｃｅ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｓｐａｃｅ ａｔｔａｃｋ—ｄｅｆｅｎｓｅ ｉｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｓｔｕｄｙ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ａｎｄ ｐｅｃｕｌｉａｒｉｔｙ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ａｒｅ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ａｔ ｆｉｒｓｔ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｐａｃｅ ａｔ— ｔａｃｋ—ｄｅｆｅｎｓｅ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｐａｃｅ ａｔｔａｃｋ—ｄｅｆｅｎｓｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 空间攻防（或称为空间对抗）是当前军事航天 一个极其重要的研究任务。空间攻防包括３个内 容：空间态势感知、空间攻击和空间防御。若能根 据微小卫星所具有的优势和特点，将其巧妙地应 用到空间攻防的上述３个方面，则将出现让人意 想不到的效果。因为这种攻防方式具有隐蔽性 好、潜伏期长、攻击能力强、攻防范围广、使用灵 活、技术可实现性强等优点。为此，开展微小卫星 在空间攻防应用研究，将具有非常重要的意义。 １现代小卫星的概念和特点 ２Ｏ世纪８Ｏ年代中期，国际上由于采用新技 术和新思路兴起了小卫星热，在这段期间全世界 共发射了各式小卫星约７００颗，约占同期航天器 发射量的２Ｏ 。小卫星经过这２０ ａ的快速发展， 在技术上获得巨大进步，在应用上向全方位展开， 收稿日期：２００６—０７—０５ 作奢筒介 林来兴（１９３２一），男（汉族），福建惠安人，研究员． 并且获得较好的效益。为此我们把这些小卫星称 为现代小卫星，以区别早期由于运载能力限制，所 发射的那些技术水平低的简单小卫星。 通过对已发射的７００多颗现代小卫星的技术 性能分析，同时考虑当前各国制定的开发研究小 卫星技术计划（包括已在研制与计划发射的小卫 星），可把现代小卫星优势（或者特点）概括如 下 ¨：①重量轻（１ ｋｇ～几百千克）；②体积小； ③成本低；④研制周期短（１～２ ａ，甚至几个月）； ⑤技术更新快；⑥性能好（功能密度高）；⑦快速 灵活；⑧机动性好；⑨生存能力强（可多颗小卫 星编队飞行或组成星座）。 小卫星分类：①小卫星——重量在几百千克 左右，一般不超过５００ ｋｇ，个别用途最大不超过 ｌ ０００ ｋｇ；②微小卫星——重量在１～２００ ｋｇ；
“航天清华一号”微小卫星影像湖泊信息提取—以艾比湖为例
第３期，总第５３期 ２００２年９月１５日 国土资源遥感 ＲＥＭＯＴＥ ＳＥＮＳＩＮＧ ＦＯＲ ＬＡＮＤ＆ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ Ｎｏ．３，２００２ Ｓｅｐｔ．，２００２
“航天清华一号＂微小卫星影像湖泊信息提取 ——以艾比湖为例
于雪英 ，江 南 ，汤君友 ’ （１．中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京 ２１０００８；２．中国科学院研究生院，北京 １０００３９） 摘要：简要介绍了航天清华一号（ＨＴ一１）微小卫星的主要参数，并以艾比湖景为例，用ＥＮＶＩ软件对图像进行条带 噪声消除、显示增强、几何纠正、假彩色合成等处理。最后介绍了如何在获取的影像中进行水面信息、地物信息、地 貌信息等多种湖泊信息的提取。 关键词：航天清华一号（ＨＴ一１）；微小卫星；艾比湖；信息提取 中图分类号：ＴＰ ７９文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—０７０Ｘ（２００２）Ｏ３—００６２—０３ ０ 引言 航天清华一号（ＨＴ一１）微小卫星成功发射，标 志着我国在小卫星技术方面有了突破性的进展。国 际上根据卫星的质量，通常将＜１ ０００ ｋｇ的卫星称为 广义的小卫星，其中质量在１００～１ ０００ ｋｇ的卫星称 为小卫星；质量在１０～１００ ｋｇ的卫星称为微小卫星； 质量＜１０ ｋｇ的卫星称为纳米卫星＿ｌ 。微小卫星是 近年来随着纳米技术的发展而出现的新一代卫星， 其特点是新技术含量高、研制周期短（１ ａ左右）、研 制经费低，且可以进一步组网，以分布式的星座形成 “虚拟大卫星”。特别是它的发射，不需要大型火箭 和大型发射场，可用小火箭随时随地机动发射，因此 很多国家已将其列入国家级研究计划，视为２１世纪 技术与经济发展的一个制高点 。我们获得“ＨＴ一 １”微小卫星艾比湖景２００１年３月９日的０、１、２波 段０级产品光盘数据，并用ＥＮＶＩ软件进行了艾比湖 景图像处理、数据质量评价及艾比湖区湖泊信息提 取的研究。 １ “ＨＴ一１”主要技术参数与性能指标 “ＨＴ一１”携有ＣＣＤ相机、数据存储转发通讯和 无线电信号处理与传输试验等有效载荷，可进行多 项在轨试验，并在以下３方面具有显著创新：①在 收稿日期：２００２—０７—０８ ５０ ｋｇ量级卫星上进行３轴稳定姿控与ＧＰＳ定轨技 术试验；②超轻型４０ ｍ分辨率３谱段相机，斜置 １９。，可完成４００ ｋｍ宽视场寻的；③宽频域（２２０～ ４００ ＭＨｚ）、大动态范围的数据接收、处理和传输试 验 ］。其主要技术参数见表１。 表１“ＨＴ一１”星体主要技术参数 星体参数 外型尺寸 质量 轨道 传感器 相幅宽度 光谱范围 地面分辨率 ３３０ ｍｍ×３３０ ｍｍ×６４０ ｒａｍ（约０．６９６ ９ ｍ ） 约５０妇 高度６９５ ｋｍ、运行周期２８ ｄ、轨道覆盖周期 ７ ｄ、绕地球一圈１００．８７ ｒａｉｎ ＣＣＤ多光谱相机 ４０ ｋｍ ０波段 近红外波段０．７６～０．９４ ｌａ，ｍ １波段 红光波段０．６３～０．６９ ｌａ，ｍ ２波段 绿光波段０．５２～０．６０ ｌａ，ｍ ４０ ｍ ２ 各波段图像处理与分析 ２．１图像质量分析 “ＨＴ一１”卫星３２幅共９６个波段的图像，不少 图像存在条带噪声，其中，无条带的有１３个波段图 像，占１３．５４％；有少量条带的有３２个波段图像，占 ３３．３３％：条带较多的有５１个波段图像，占５３．１３％。 这说明“ＨＴ一１”微小卫星ＣＣＤ相机获得的图像条 带噪声很大，表现为横向条带，条带间距较小，无明 显的周期性，不同波段条带出现的周期也不一样。
宇航技术的发展与微小卫星研讨课设计及教学实践
宇航技术的发展与微小卫星研讨课设计及教学实践淤瞿智1，徐胤勃2，胡梅1，陈建云1，冯旭哲1（1.国防科技大学智能科学学院，湖南长沙410073；2.国防科技大学教研保障中心，湖南长沙410073）
一、新生研讨课特点和宇航技术的发展与微小卫星课程大学一年级新生教育对于学生树立正确的学习态度、使学生融入专业学习、提高人才培养质量具有重要的意义。美国高校普遍开展了不同形式的新生教育，取得了良好的效果。新生研讨课起源于美国，是美国大学在继承“seminar”教学与科研相结合、独创精神与学术自由相统一、注重协作的教学理念的基础上发展而来的，面向大一学生的课程教学模式。21世纪初，国内一批重点大学针对本科新生开设了新生研讨课，进行探索性研究教学模式上的尝试。新生研讨课围绕“主题”来实施，每门课程都有一个主题，主要根据学校特色或学科专业的发展规划制定，课程教学以“讨论”为基础。新生研讨课基本范式大致有学科导引式、前沿专题式、实践探索式和跨学科式等多种。主要目的是引导新生学会研究，培养自身的创新精神和实践能力，通过查阅资料，主动发现问题、思考问题，逐步掌握研究的方法和思维方法，帮助新生明确专业学习方向，激发学习热情，增强自信心，锻炼自主学习能力，培养相互协作的团队精神[1-9]。宇航技术是一门新兴的技术，随着各航天大国的不断发展，卫星的发展趋势呈现出新的变化：多功能集成化、网络化、微小型化、发射多样化、智能化和低成本经济化。近年来，微米纳米技术、光学技术快速发展，新技术、新材料不断涌现，在微小卫星获得成功应用。微小卫星能适应快速研制、应急发射的特殊需求，使其得到很多航天大国的重视。微小卫星是航天器技术发展的必然产物，就综合应用而言，传统的大航天器已经不能完全满足需求，因此小型航天器、微航天器、纳航天器、皮航天器以及由多颗型航天器等组成的分布式航天器已经成为国际上航天器领域发展的热点之一[10-11]。宇航技术的发展与微小卫星是为我校大一新生开设的一门研讨选修课程。课程的主要任务是简要介绍航天技术基础、微小卫星技术、空间环境及对航天器的影响，通过研讨，要求学生了解国内外卫星技术的发展历史与现状，熟悉微型化、网络化与智能化技术在航天中的应用及发展，培养大一新生自学的能力，激发学生对宇航技术的兴趣。二、主讲内容和研讨选题指南设计（一）主讲内容课程的重点是以学生为中心的研讨，因此主讲内容主要简要介绍航天技术基础知识、微小卫星技术和空间环境及对航天器的影响。从恒星、行星、卫星三者的比较引出卫星的基本概念。航天技术的基础知识主要包括卫星轨道的基本概念和六要素、牛顿及其宇宙体系、宇宙速度、卫星姿态的基本概念、卫星设计中的问题；卫星平台主要包括通讯子系统、遥控遥测子系统、星上计算机子系统、姿态控制子系统、轨道控制子系统、星上电源子系统、温度控制子系统、结构机构子系统等；卫星的有效载荷主要有相机、合成孔径雷达、通信转发器、科学实验载荷、宇［摘要］宇航技术的发展与微小卫星是面向全校新生的一门研讨选修课，通过课程学习，要求学生了解国内外卫星技术的发展历史与现状，熟悉微型化、网络化与智能化技术在航天中的应用及发展。为了让学生更好地通过自主学习参与研讨，精心设计了选题指南，学生自行分组自选课题，课后进行资料查阅和文献阅读，制作研讨课件进行课题汇报，基于各个课题汇报，引导学生基于问题组织深入研讨。通过汇报和研讨，学生了解了各不同选题方向的国内外研究现状和关键技术发展趋势，对其中感兴趣的技术细节进行深入学习，达到了研讨课的教学目的。［关键词］宇航技术；微小卫星；研讨；教学实践［中图分类号］G642［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2021）40-0094-03
基于GPS伪距的微小卫星定轨技术研究
２００８年４月
第２期 中国空间科学技术
ＣＨＩＮＥＳＥ ＳＰＡＣＥ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
基于ＧＰＳ伪距的微小卫星定轨技术研究
张丽敏 熊智 郁丰 贺亮 刘建业
（１南京航空航天大学导航研究中心，南京２１００１６）
（２上海航天控制工程研究所，上海２００２３３）
摘要 高可靠、高精度、低成本的全自主导航是现代微小卫星定轨领域的发展方向，
ＧＰＳ以其在成本、精度、功耗等方面的独特优势，在低轨航天器上得到应用。论文采用ＧＰＳ
伪距作为观测量，在可见星较少的情况下仍可得到观测信息，较ＧＰＳ直接输出提高了导航
精度，并能进一步降低硬件成本。还引入了衰减记忆滤波算法，通过调节协方差矩阵，削弱
了历史量测信息对当前数据融合的贡献，从而减小了轨道摄动对定轨精度的影响。仿真结果
表明当导航星数目较少时，该算法仍可实现信息融合，且显著提高了定位精度。
关键词 全球定位系统轨道确定扩展卡尔曼滤波微小卫星
１ 引言
随着微小卫星技术的发展，空间应用对微小卫星轨道确定的自主能力、成本与精度等方面提出
了越来越高的要求。ＧＰＳ卫星导航系统全球布置，对近地空间有良好的覆盖能力，而且利用ＧＰＳ
定位具有精度高、成本低、体积和功耗小的特点，所以ＧＰＳ已成为低轨微小卫星的一种常见的定
轨设备。
但是目前工程实现上常采用ＧＰＳ接收机直接输出的位置和速度信息作为观测量，所以当可见
的ＧＰＳ导航星较少时，ＧＰＳ接收机因无法进行定位解算而不能输出定位信息，限制了在恶劣情况
时的定轨精度。本文直接采用ＧＰＳ伪距作为观测量，这样即使在可见的导航星数较少的情况下，
仍然可以获得观测信息，一定程度上维持导航精度；在该模式下，ＧＰＳ接收机可只提供星历和伪
距数据，能省略接收机中的定位解算模块，降低了硬件配置，符合微小卫星集成设计的思想。
同时卫星在轨运行时，受到诸多摄动因素的影响，由于摄动很难精确已知，而且星载计算能力