摘要：为了实现高敏捷、高精度探空火箭箭头平台的分布式探测功能,设计了载荷气动式分离释放装置。对该装置的模块化便捷式装配、高可靠夹紧与高精度分离兼容性设计、大范围推力连续覆盖等进行了研究。首先,将箭头平台总体任务需求分解为夹紧固定、可靠释放等设计输入,完成具有锥形高精分离、尺寸微调、非均等接触等特点的装置总体设计方案。接着,以现有工业元件冲击薄形气缸货架产品为主,进行满足功能性低成本选型优化设计。然后,针对装置总体设计方案,对串联式薄形气缸驱动分离释放装置进行地面原理样机功能性验证试验。最后,通过对装置运动学模型数值仿真模拟,得出满足分离精度的工程实际装配误差参考数值5 mm。结果表明该装置可在实际气压作用下正常分离释放,且具备优于0.05°的分离释放精度。基本满足箭头平台载荷高精度空间分布式探测需求,且分离精度可依实际再行提高。

摘要：二维耦合光学摆镜是扫描式星载红外光学系统的关键运动部件,其运动特性对伺服系统提出了高精度位置控制与运动解耦的特殊要求。在建模与仿真分析的基础上,提出了一种新的耦合偏移补偿与分割步进的解耦策略,采用位置环与速度环双闭环的PID控制算法,使用有限转角力矩电机和高精度旋转变压器作为执行与测量元件,以DSP为核心构建了二维耦合光学摆镜伺服控制系统。实验结果表明:该方法设计的控制系统二维运动解耦正确,控制精度高,响应时间短,动态特性好且超调小,可广泛应用于高精度摆动扫描控制系统的研究领域,具有很好的工程应用前景。

摘要：有限状态机作为星载数字系统实现控制逻辑的重要手段,其稳定性直接影响系统的正常运行.空间辐射环境所造成的单粒子翻转效应会导致有限状态机不稳定.目前常用的容错方法适于处理状态机的1位翻转错误,而具有高可靠性要求的系统还需要能处理2位翻转错误.基于(16,8)准循环码的有限状态机容错设计方法,可实时纠正1位或2位翻转错误,检测到3位翻转错误,使有限状态机拥有更高的可靠性.此方法同时具有硬件易实现,系统延时小等优点.

摘要：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。

摘要：2016年4月鲲鹏-1B探空火箭在海南儋州台站发射.箭头与箭体分离之后,瞬间进入大章动运动状态,超出预期设计的技术指标范围.基于这种运动现象,分析了鲲鹏-1B头体分离后箭头章动可能的产生原因,建立了稀薄大气下准刚体箭头的姿态动力学方程,并通过数字仿真方法模拟了箭头的章动运动.与实际飞行姿态进行对比,得出了导致章动发散的主要原因,为后续探空火箭的设计提供理论参考.

摘要：由于遥感图像具有分辨率高和背景信息复杂的特点,其对目标检测的精确性和鲁棒性要求越来越高,因此遥感图像处理领域逐渐引入了卷积神经网络算法。然而此类算法通常模型复杂且计算量庞大,难以在空间与资源受限的星上平台高效运行。针对这一问题,提出一种基于宇航级现场可编程门阵列(Filed Programmable Gate Array, FPGA)的卷积神经网络硬件加速架构,并选用YOLOv5s作为目标网络,采用输入与输出通道并行展开以及数据流水线控制的策略进行架构设计。实验结果表明,在使用该处理架构加速YOLOv5s的推理阶段,卷积模块的工作频率可以达到200 MHz,其运算性能高达394.4GOPS(Giga Operations Per Second),FPGA的功耗为14.662 W,数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)计算矩阵的平均计算效率高达96.29%。

摘要：红外(IR)小目标检测算法具有检测率高、虚警率低、实时性好等优点在红外遥感领域有重要的应用价值。由于复杂背景下小目标对比度低和信噪比(SNR)低,传统红外小目标检测算法难以保证检测性能。在强鲁棒性的红外小目标检测网络(RISTDnet)基础上,面向更为多样的目标结构特征和更高的实时处理性能要求,提出一种增强型红外小目标检测网络(EISTDnet)与其基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)高性能并行处理的算法。EISTDnet构造了手工特征算法与卷积神经网络相结合的多尺度小目标特征提取框架,采用多级展开思路对卷积核尺寸进行归一化设计,并通过数据深度复用和多维循环并行展开有效提高推理阶段实时处理性能。实验结果表明:采用单片FPGA实现的EISTDnet能够快速实时检测复杂背景下不同大小、低信噪比的小目标,与现有5种算法相比在10^(-3)低虚警率下平均检测率提升49.5%,与RISTDnet相比,在实时处理速度提高1.33倍的优势下,对低信噪比条状小目标检测率提升29.4%,所提算法具有更好的有效性和鲁棒性。

摘要：针对卫星链路长延时、高误码、信道不对称等特性导致TCP传输性能下降的问题,介绍并分析现有卫星链路TCP性能增强方案,提出一种性能增强代理的设计和实现方法,运用TCP分段的方法,在卫星链路上采用空间通信传输协议(SCPS-TP)。测试结果表明,基于TCP分段和SCPS-TP的性能增强代理,可提高卫星链路上TCP的传输性能。

摘要：基于空间站与地面站之间的通信特点及其对于TCP传输性能的影响,在充分利用空间通信链路的基础上,提出了一个适合于空间站通信环境的基于TCP分段思想的SCPS-TP协议转换网关,详细讨论了协议转换网关的设计思想和实现方案,并对协议转换网关的进行了性能测试。

摘要：光学摆镜是某红外目标干扰模拟器的核心部件,要求光学摆镜运动位置控制精度高、响应时间短。在系统建模和仿真分析的基础上,提出了一种光学摆镜伺服控制系统的设计和实现方法。光学摆镜伺服控制系统是以DSP为核心,采用了位置控制回路和速度控制回路双闭环数字PID算法,利用有限转角力矩电机作为控制系统的执行机构,使用高精度旋转变压器作为控制系统的测量部件。实验结果表明,该伺服系统控制精度高,响应时间短,具有很好的工程应用前景。