空间科学学报

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

沈芳, 连婉怡, 陶新祎

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2025-yg05

摘要(91) HTML全文(16) PDF 7283KB(7)

摘要:
太阳高能粒子事件(SEP)由太阳耀斑或日冕物质抛射(CME)驱动, 能够短时间内产生几 keV 至几 GeV 能量的粒子, 其传播特性受太阳风大尺度结构显著影响, 威胁航天活动, 是空间天气预报的重点. 本文分析采用多种背景太阳风模型结合聚焦传输方程对太阳高能粒子事件的模拟, 进行细致的参数化研究, 并结合观测数据模拟多个流相互作用区(SIR)相关的SEP事件. 研究发现, 磁聚焦效应是粒子通量增强的主要原因, 快太阳风下绝热冷却效应主导通量衰减阶段演化. 太阳风参数影响共转相互作用区 (CIR) 的宽度, 导致粒子传播时空分布差异, 引入垂直扩散可解释多卫星观测的通量剖面差异. 研究构建了大尺度太阳风调制SEP传播的理论框架, 未来需融合观测数据强化CME驱动激波模拟, 以提升粒子传输预测精度.

空中拖曳锥杆式对接电磁锁紧装置设计

赵俊杰, 蒋永, 吴福章

, doi: 10.11728/cjss2025.06.2024-0196

摘要(111) HTML全文(15) PDF 1018KB(6)

摘要:
空中拖曳系统是由拖曳飞行器平台、绳缆和拖曳体组成, 可以执行物资运输、载荷回收等任务, 显著拓展了空中作业空间范围. 拖曳体和拖曳飞行器平台连接过程中, 受拖曳飞行器平台尾流场以及柔性绳缆受气流因素干扰, 致使拖曳体连接过程存在困难, 需要对对接方式进行详细研究. 以空中拖曳锥杆式对接方式为研究对象, 设计了一种锥杆式对接电磁锁紧装置, 给出了快速锁紧与紧急释放的电磁锁紧原理. 通过建立对接过程有限元模型, 以电磁力作为变元进行参数化研究, 获得了电磁对接装置的响应数据. 采用电容供电情形下, 在电容0.5 F以上时, 2 mm×15 mm线规条件下电磁力最大可以达到1000 N以上. 所设计的拖曳锥杆式对接电磁锁紧装置, 为空中对接装置设计提供了新思路.

分体式金刚石/铜微通道散热研究

冯小明, 马祥, 张永海, 王帅, 李彬

, doi: 10.11728/cjss2025.06.2024-0184

摘要(376) HTML全文(29) PDF 1083KB(8)

摘要:
随着航天器功能部件热流密度激增, 相关电子设备的寿命和可靠性面临着严峻的散热问题. 将微通道散热技术与高导热金刚石/铜复合材料相结合, 为解决航天器的散热难题提供了有效途径. 本文设计了一种分体式金刚石/铜微通道散热系统, 并与纯铜微通道系统对比. 以HFE-7100为工质, 研究了不同流速、不同肋高下两种微通道系统的传热特性. 当流速为0.7 m·s^–1, 随着肋高的增加, 临界功率下金刚石/铜比纯铜微通道系统的芯片表面温度低12, 19, 19.6℃, 传热系数最大提升分别为27.8%, 30.1%, 28.1%. 两种微通道系统的压差在对流段几乎相同, 进入核态沸腾后, 金刚石/铜微通道系统压差整体略高, 最大增加了11.8%.

基于UAF的月球探测工程设计与建模方法

李特, 胡震宇, 田少杰

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0127

摘要(201) HTML全文(39) PDF 5003KB(24)

摘要:
针对月球探测工程中大系统设计与接口验证难点, 为有效解决需求、功能和接口等先期验证问题, 本文将统一体系结构框架 (UAF) 进行适应性裁剪和组合, 并结合系统工程方法论正向设计思想, 提出了基于UAF的月球探测工程设计与建模方法. 围绕月球探测任务全生命周期中关键环节, 构建了涵盖战略、业务、资源三个视点下相关领域的视图模型体系, 并以此为核心框架开展建模分析. 通过需求追溯和逻辑仿真迭代验证, 可辨识模型行为逻辑和接口匹配等问题, 指导模型完成优化改进, 提升了设计与建模的合理性和有效性. 研究结果可为月球探测工程顶层设计提供可行性参考.

2023年3－4月地磁暴期间全球电离层响应情况分析

赵洪宇, 周淑华, 邝英才, 王宁

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0198

摘要(211) HTML全文(55) PDF 5214KB(11)

摘要:
利用IGS提供的全球电离层数据, 采用滑动四分位距法对2023年3－4月发生的两次橙色级别地磁暴期间的电离层扰动情况进行分析研究. 结果表明, 日冕物质抛射是引发两次地磁扰动的首要诱因, 当叠加暗条爆发等因素后, 会增强地磁暴发生的强度, 延长地磁扰动时间, 并使引发的电离层TEC扰动的发生过程及分布特征具有明显差异. 3月地磁暴期间的电离层扰动呈现东西向不对称分布, 而4月地磁暴期间的电离层扰动全过程表现为由正相扰动向负相扰动的转变. 此外, 东亚–澳洲(120°E)一线北半球的电离层TEC含量显著高于南半球, 电离层扰动期间的幅度变化在地磁暴恢复相阶段最为显著, 呈现出低纬正相扰动而中高纬负相扰动的分布规律.

数智太阳系概念及构建方案探索

关锋, 葛平, 刘双良, 马克, 姜亦宸, 李响, 徐艳丽, 邵艳利, 康焱, 刘继忠

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2025-yg06

摘要(124) HTML全文(25) PDF 2910KB(3)

摘要:
人类对太阳系的探索逐渐向更强学科耦合度、更高任务复杂性、更广泛国际合作的新阶段转变, 以大数据、人工智能、大计算为典型特征的“人工智能+”正在重塑深空探测的实践模式. 本文创新性地提出数智太阳系概念与方案设想, 以交叉知识体系为内核, 以数字孪生设施为载体, 依托智能算法与工具实现赋能, 构建数智化协同生态与环境. 提出围绕交叉知识体系、全域数据工程、智能演化计算和协同创新平台四个专题的数智太阳系建设方案, 系统探讨其在科学研究、工程实施、科普宣传与国际合作的潜在应用场景, 为中国深空探测事业高质量发展提供新路径、新模式与新支撑, 推动深空科学研究范式和深空探测工程实施范式变革.

基于极限学习机的地磁模型误差预测方法

郭红阳, 张涛, 韩鹏, 陈晨, 赵治华

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0109

摘要(144) HTML全文(35) PDF 4275KB(8)

摘要:
高精度地磁场模型是近地卫星自主导航的重要基础, 但地磁模型因观测误差、球谐系数截断误差及更新缓慢等原因制约了导航精度的提高. 为了解决这个问题, 基于正则化极限学习机提出一种地磁模型误差预测方法, 采用减法均值器对正则化系数C进行最优估计, 减少了参数调试中的主观性和随机性, 提高了学习的效率和预测的精度, 另外该方法可以有效提高地磁观测序列中存在异常值时误差估计精度; 与滤波算法进行融合, 提出一种模型误差补偿的地磁导航方法, 并利用在轨卫星真实的地磁测量数据进行了仿真验证. 结果表明, 所提出方法的预测精度优于常用的几种神经网络预测方法, 导航精度达到了1.26 km, 表明所提出的误差预测模型可以有效地改善地磁导航性能.

基于LSTM Spatio-temporal Transformer的电离层TEC预测模型

尹萍, 王朝钰

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0117

摘要(261) HTML全文(64) PDF 5820KB(36)

摘要:
电离层总电子含量(TEC)是研究电离层时空变化的重要参数. 本文提出一种结合时空Transformer (STT)与长短期记忆网络(LSTM), 并引入时空注意力机制的电离层TEC组合预测模型(LSTM-STT). 利用2000－2023年国际GNSS服务欧洲定轨中心(CODE)提供的中国及其周边地区的TEC数据, 时间范围覆盖8766天, 采用滑动窗口方法对数据进行处理, 模型以前48 h的TEC数据以及辅助参数作为输入, 用于预测后24 h的TEC数据, 据此构建了8764个样本. 为验证模型性能, 分别在2018年(太阳活动低年)和2023年(太阳活动高年)开展实验进行预测分析. 研究结果表明, 模型在2018年测试集上全部样本的均方根误差(RMSE)均值为1.3981 TECU, 相对精度均值为90.2524%; 在2023年测试集上全部样本的RMSE均值为4.6262 TECU, 相对精度均值为89.9208%, 说明模型在不同太阳活动状态下均表现出良好的预测性能.

模拟微重力效应破坏线粒体–纺锤体–染色体的协同互作诱发小鼠卵母细胞减数分裂异常

杨雨馨, 李秦, 张耀, 刘凯, 雷晓华

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2025-yg03

摘要(176) HTML全文(50) PDF 7004KB(12)

摘要:
采用随机定位仪模拟微重力效应, 研究重力方向连续随机改变对小鼠卵母细胞减数分裂的影响. 利用芯片装载GV期卵母细胞, 通过随机定位仪进行小鼠卵母细胞成熟培养, 分别对GV, GVBD, Pro-MⅠ,MⅠ,MⅡ各时期的线粒体、纺锤体和染色体进行荧光成像, 结果显示, 与正常重力条件相比, 模拟微重力效应导致卵母细胞成熟率显著下降32.75% (p<0.01). 荧光成像显示, 模拟微重力效应加剧了MⅠ期卵母细胞核周线粒体环状聚集现象, 同时使得MⅡ期细胞质中线粒体无规律聚集占比显著增多至71.88%. 此外, 模拟微重力效应引发MⅠ期纺锤体多极化, 导致染色体排列紊乱, 最终导致MⅡ期纺锤体组装和染色体中板宽度异常, 分别为57.58% (p<0.05) 和15.63 μm (p<0.0001). 本研究表明, 模拟微重力效应通过干扰线粒体–纺锤体–染色体的动态协调, 导致减数分裂异常和卵母细胞质量下降, 本研究对进一步研究重力条件变化对卵母细胞减数分裂的影响机制具有重要意义.

四种神经网络方法在电离层磁暴期TEC建模的对比分析

朱佳豪, 闫文林, 金宇峰, 严泰明, 王坚

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0087

摘要(301) HTML全文(56) PDF 8138KB(21)

摘要:
电离层总电子含量(TEC)是描述电离层的重要参数, 然而电离层经验模型对于磁暴期TEC的预测精度不够理想. 针对这个问题, 使用LSTM、BiLSTM、结合注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆(CNN-LSTM-Attention)以及结合注意力机制的卷积神经网络–双向长短期记忆(CNN-BiLSTM-Attention)神经网络模型进行电离层TEC预报的研究. 根据Dst ≤ –30 nT的标准, 确定了2004－2022年发生磁暴的时间段. 在此基础上, 结合多种时空参数(UTS与UTC, SA与AA, CHS与SHS), 得到了四种适用于磁暴期TEC的预测模型. 利用2023年磁暴期的TEC对四种模型的精度和可靠性进行验证. 结果表明, CNN-BiLSTM-Attention模型的预测效果明显优于其他三种模型, 其绝对平均误差(MAE)为0.882～5.270 TECU, 均方根误差(RMSE)为1.175～6.983 TECU, 且预测结果与参考值之间存在较强的相关性, 决定系数(R²)均在0.7以上. 此外, 该模型拟合函数的斜率整体上最接近于1, 同样优于其他三种模型的拟合效果.

面向高频动态到达的天文卫星机遇目标任务规划方法

王旭航, 吴海燕

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0125

摘要(239) HTML全文(42) PDF 1274KB(9)

摘要:
以巡天设备每天将探测到数以万计的变源天体以及对变源天体的观测需求增长为背景, 形成了由高频动态到达的机遇目标(ToO)及其后随观测任务组成的长序列任务规划问题. 该问题具有观测事件随机性、数据获取高时效性、可选择性多和约束复杂的特点, 常被视为NP(非确定性多项式)难题, 因此获取监督学习的标签数据不易. 而针对采用无监督学习的深度强化学习(DRL)方法求解长序列任务规划问题时, 卫星作为智能体难以快速收敛至全局最优策略. 为此本文借鉴局部注意力(LA)机制的思想对指针网络(PN)进行改进, 提出局部注意力指针网络(LA-PN)算法. 该算法通过引入时间窗口的方式, 使模型专注于对当前决策有重要影响的序列部分, 减少了无效探索. 通过仿真结果对比分析, 验证算法的收益性、实时性和泛化性.

基于卫星资料的青藏高原臭氧谷时空特征分析

马湘君, 许健, 林长贵, 施建成

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0105

摘要(245) HTML全文(38) PDF 2296KB(13)

摘要:
青藏高原臭氧谷对全球气候具有重要影响, 为探索臭氧谷具体时空特征, 本文主要利用臭氧监测仪(OMI)和微波临边探测器(MLS)提供的2010－2023年青藏高原和同纬度地区臭氧总量日观测数据、对流层臭氧月均值数据和臭氧廓线数据, 对青藏高原上空臭氧低值中心的时空分布特征进行相应分析, 并简要讨论总结了该现象产生的可能原因. 研究结果表明, 青藏高原和全球同纬度地区相比, 夏季存在明显的臭氧低值现象; 青藏高原垂直方向臭氧低值主要发生在15～20 km范围内, 其中最低值对应高度为16.8 km, 大致位于对流层顶; 青藏高原内部臭氧低值现象存在明显的地域差异, 冬季南部和北部规律相反.

非常规重力条件下燃料电池和电解池实验研究进展

李自航, 于瑞佼, 叶芳, 杜王芳, 陈浩, 郭航

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0157

摘要(630) HTML全文(36) PDF 786KB(15)

摘要:
燃料电池与电解池可以为空间长期任务和宇航基地提供能源支持, 但是空间中不同的引力水平会对其性能造成影响, 因此开展非常规重力环境中的相关实验研究对于航天用燃料电池与电解池的研发及改进是必要的. 本文综述了非常规重力条件下燃料电池和电解池的实验研究. 分析及讨论表明, 重力水平的改变导致燃料电池与电解池内部气液两相流特性改变, 从而对性能造成不同的影响. 目前仍缺少燃料电池在超重力与长期微重力下的实验数据以及再生燃料电池的非常规重力实验数据. 非常规重力条件下的燃料电池和电解池实验不仅有助于促进流体物理与热物理学与电化学之间的学科交叉, 还将为空间再生燃料电池系统的研发提供数据依据.

基于LSTM的改进模型在电离层TEC预报中的应用

黄灿, 黎峻宇, 刘立龙, 黄良珂, 韦律权

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0112

摘要(371) HTML全文(48) PDF 706KB(25)

摘要:
电离层延迟是全球卫星导航定位中重要的误差源之一, 提高电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)预报精度对改善卫星导航定位精度极其重要. 本文联合滑动窗口(Sliding Window)和长短时记忆(Long Short-Term Memory, LSTM))神经网络, 以滑动窗口算法对输入序列数据集不断更新并测试不同输入序列长度对应模型的精度, 最后以预测值来更新输入数据序列的最后10%, 进而构建TEC预报模型. 验证结果表明, 该模型在平静期和磁暴期预测残差绝对值小于5 TECU的比例均达85%以上, 较传统LSTM模型对应值占比增加了49%, 71%, 均方根误差(RMSE)低31%, 35%; 其预报结果的平均绝对误差(MAE)减少25%, 32%; SLSTM模型预测结果的RMSE均值、MAE均值均比传统LSTM模型、BP模型小.

一种片上电离层TEC准实时卡尔曼滤波算法

李婧华, 马冠一, 万庆涛, 范江涛

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0108

摘要(303) HTML全文(47) PDF 809KB(6)

摘要:
提出一种适用于片上的电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)准实时算法, 可降低电离层TEC监测设备的成本、体积、功耗和待传数据量, 并在ARM芯片上进行了验证. 为降低数据存储量和计算复杂度, 该算法收集和缓存20 min的GNSS双频伪距和相位观测值, 用载波相位平滑伪距的方法得到20 min内卫星至接收机视线路径上的斜向TEC (Slant TEC, STEC), 采用5 min的滑动步长进行下一组STEC的数据处理. 利用映射函数和多项式模型构建卡尔曼滤波的量测方程, 通过卡尔曼滤波迭代, 准实时给出测站上空的电离层垂直TEC(Vertical TEC, VTEC), 并与积累一天数据得到的STEC作为观测量进行卡尔曼滤波得到的VTEC进行了对比, 结果表明, 采用20 min的数据长度和5 min的步长对STEC进行准实时处理的方法是可行的.

模拟空间辐射与微重力环境对鼠视网膜蛋白表达的影响对比

孙思敏, 丰俊东, 付豪, 何承宇, 田刘欣, 薄宏宇

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0133

摘要(151) HTML全文(48) PDF 1157KB(3)

摘要:
研究通过生物信息学方法对比中子辐射与微重力对鼠视网膜蛋白表达的影响, 旨为理解空间环境对视网膜的损伤机制提供生物学基础. 基于差异蛋白数据, 结合基因本体论(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析及蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络构建发现: 中子辐射GO分析显著富集于应对外源性刺激, 肌动蛋白丝, 相同蛋白结合, 微重力则主要富集于相机型眼晶状体发育, 线粒体和晶状体结构成分. 中子辐射组KEGG富集于运动蛋白通路, 黏附斑通路和肌动蛋白细胞骨架调控等通路; 微重力组富集于运动蛋白和心肌收缩通路. PPI网络核心模块显示, 中子辐射刺激最显著的生物过程为肌肉收缩, 微重力组最显著的生物过程为相机型眼发育. 在中子辐射和微重力刺激下, 蛋白PMEL, PTN, TPM1, RAB27A表达变化趋势一致, PDPN(Podoplanin)出现相反的变化趋势. 结论揭示视网膜蛋白对中子辐射和微重力刺激的响应存在差异.

强鲁棒高速闪电哨声波自动检测模型

银韩柯, 袁静, 赵庶凡, 申旭辉, 靳晓媛, 王桥, 廖力, 杨德贺

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0132

摘要(218) HTML全文(39) PDF 3382KB(20)

摘要:
张衡一号卫星在轨6年积累了海量观测数据, 检测其中的闪电哨声波事件(Lightning Whistler, LW)对于分析空间物理环境规律具有重要意义. 但现有基于时频图像的方法推理速度过慢, 完成任务需约40年. 为此, 研究首次从音频事件检测的角度提出高速的闪电哨声波检测模型WhisNet, 将检测的时间成本从40年压缩至54天. 方法为以4s滑动窗截取波形, 提取梅尔频谱特征, 利用轻量级卷积循环神经网络(CRNN)提取音频事件特征, 输出层预测LW事件起始时间和持续时长. 基于2020年4月1日至10日的感应磁力仪(SCM)数据实验显示, WhisNet检测性能与传统方法相当, 但计算量和参数量减少99%, 速度提升98%. 进一步在2020年5月SCM数据上的应用结果与WCLG(全球闪电气候学和时间序列, WWLLN Global Lightning Climatology and time series )全球闪电密度趋势高度一致, 验证了WhisNet在大规模卫星数据处理中的准确性与适用性. 研究结果为挖掘其他海量地球空间事件提供了重要参考.

基于商业天地基光电监测数据的空间碎片短弧初轨确定试验

劳振迪, 夏胜夫, 刘磊, 雷祥旭, 桑吉章, 赵有

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2024-0129

摘要(258) HTML全文(69) PDF 3478KB(13)

摘要:
随着国内空间碎片监测设备的不断增多, 如何有效利用大量观测数据以发挥商业航天的价值, 成为一个值得深入研究的重要课题. 利用中国商业航天公司的仰望一号天基观测数据和烛龙地基观测网的数据, 开展了地球同步轨道 (GEO) 目标和低地球轨道 (LEO) 目标的初轨确定 (IOD), 并通过两行轨道根数(TLE)作为已知值来估计初轨误差. 具体结果如下: GEO目标的观测弧长约为249 s, 初轨半长轴误差为84.4 km, 倾角误差为0.40°; LEO目标的观测弧长约为40 s, 初轨半长轴误差为26.0 km, 倾角误差为0.13°. 结果表明, 本文采用的初轨确定算法是可行的, 并展示了商业航天领域中天地基光电监测设备的巨大潜力.

基于云平台CPU与GPU协同处理的光学卫星遥感影像正射融合方法

于潇, 张一, 吕丽红, 张强, 王得成

, doi: 10.11728/cjss2025.05.2023-0069

摘要(285) HTML全文(64) PDF 1565KB(3)

摘要:
系统探讨了基于国产云平台调度下自主可控CPU和GPU协同处理的光学卫星遥感影像正射融合方法执行效率问题, 通过数据流配置、中间数据存储访问优化等手段进一步提高了该方法执行效率. 在云平台调度下, 使用飞腾S2500和英伟达A100对高分二号卫星多光谱影像进行正射融合的试验, 结果表明, 该方法可很大程度提高光学卫星遥感影像正射融合效率, 与传统X86架构CPU与GPU协同的正射融合算法相比, 加速比为14.3倍以上, 数据处理时间压缩至8.4 s内, 其中GPU运算耗时仅1 s, 可满足并优化大数据量的光学卫星遥感影像快速正射融合的要求.

一种面向电磁频谱监测卫星的双层混合规划求解方法

周晓光, 义余江, 孙正波

, doi: 10.11728/cjss2025.04.2024-0097

摘要(214) HTML全文(81) PDF 3842KB(6)

摘要:
近年来, 卫星呈规模化发展且迅速壮大, 对地探测需求随之增长, 面向电磁频谱监测卫星(Electromagnetic Spectrum Monitoring Satellite, ESMS)任务的精细化管控要求越来越高. 卫星任务规划时不考虑动态调整将导致大量时间资源浪费, 因此对任务进行动态调整并分配合适的卫星资源是有效执行监测任务的重要保证. 本文首先构建考虑任务动态调整的任务规划模型, 然后面向任务可调整性设计一种双层混合规划方法(Two-layer Hybrid Scheduling Approach, TH-SA). 该方法第一层采用遗传算法处理不可动态调整的任务序列, 第二层基于启发式规则对可动态调整的任务进行规划. 基于规则的初始化策略和多样化的交叉模式可保证遗传算法的探索和开发效率, 而启发式算法(Heuristic Algorithm, HA)则通过任务调整和资源分配实现可动态调整任务的优化调度. 通过对任务分类处理, 在保证不可动态调整任务完成率的同时, 提升算法对可动态调整任务的规划效率. 仿真实验验证了算法在不同规模任务规划中能保持较高的收益, 有效提升电磁频谱监测卫星资源的应用效益.

低轨遥感卫星星地多站接力数据传输时间优化策略

陆召严, 范森权, 付碧红, 包丽平, 汪灏

, doi: 10.11728/cjss2025.04.2024-0083

摘要(360) HTML全文(89) PDF 5240KB(34)

摘要:
针对低轨遥感卫星多站数传接力问题中链路切换时刻选择及接力场景复杂的问题, 提出了一种基于链路切换时间优化的多站数传接力方法, 简化多站接力场景并选择最优接力时刻, 提升数传接力传输时长. 在该方法中, 首先建立多站接力的数学描述, 并构建卫星与地面站链路切换时间的表达方法. 基于主流的低轨遥感卫星和地面站特征, 建立星地数传接力场景, 归纳可见时间弧段特征, 构建多站接力复杂场景的两站化优化策略, 同时对链路切换时间进行数值求解, 寻求接力时间最短的接力时刻. 最后, 使用典型的星地数传模型仿真计算验证本文构建的带有优化策略的数传接力方法. 仿真结果表明: 在国内三个典型地面站场景下, 卫星和地面站的数传链路存在32.0%可接力数传弧段, 其中三站接力场景占比17.9%, 三站接力场景可以通过优化策略简化成两站接力场景并存在最优接力时刻, 使用接力时间优化策略后, 最短链路切换时间相比最长接力时间可缩短最高达25%; 使用优化后的数传接力方法进行接力数传, 每次可用时间的平均值由单站的7.61 min提升为11.12 min.

空间引力波探测无拖曳卫星有限频域抗扰控制器设计

徐乾蛟, 崔冰, 王鹏程, 夏元清, 张永合

, doi: 10.11728/cjss2024.05.2024-0022

摘要(725) HTML全文(220) PDF 5881KB(65)

摘要:
在空间引力波探测任务中, 有限测量频域约束以及高精度控制指标使双参考质量无拖曳卫星控制器设计面临诸多技术难题. 基于此, 本文提出了一种基于广义Kalman-Yakubovich-Popov(GKYP)引理的有限频域抗扰控制器设计方法. 针对探测任务中指定频段内的性能约束, 结合灵敏度和补灵敏度控制指标, 在指定频段下构建了具有频率响应函数形式的有限频域控制性能指标. 提出了具有固定阶数特性的输出反馈控制结构, 并基于GKYP引理建立了控制器参数选取方法, 构建了有限频域抗扰控制器设计方法. 不同于现有的无拖曳控制器设计方法, 该设计方法可以有效降低控制指标的保守性, 同时在指定频段下实现了控制器的精确设计, 从而降低控制器阶数. 数值仿真表明, 本文所提方法在复杂扰动和噪声影响下可以满足无拖曳系统各回路控制性能指标.

留言板

优先发表

办公系统

版权信息

通知公告更多>

近五年下载排行更多>

近五年浏览排行更多>

近五年引用排行更多>

下载中心更多

友情链接更多>

联系我们