摘要：针对姿态控制采取主动磁控方式的皮卫星，介绍了一种适用于皮卫星姿控系统的地球磁场测量系统设计方法。提出了在极端环境中保持系统最佳性能的方案，同时讨论了基于PauTa准则和L＊MAD准则的滤波优化效果，并给出缓解实时性和灵敏度之间矛盾的途径及两种测量磁场的方法即直接测量法和偏置电流带法。实测数据表明，测量结果与标准磁场线性吻合，能够测量毫高斯量级的磁场。整个系统功耗较低、体积小、精度高，不仅能在皮卫星中应用，亦可在手持式电子罗盘、导弹惯性导航等众多场合使用，具有良好的工程应用前景。

摘要：针对微机电系统(MEMS)加速度计全温性能低的问题,提出锚区应力对消方法、低应力粘接工艺和温度补偿方法。首先,通过调整两个键合的锚区面积大小实现锚区应力对消,使得加速度计的温度性能得到改善;然后,建立加速度计堆叠封装模型并对专用集成电路(ASIC)粘接参数、加速度计敏感结构点胶方式与点胶参数进行仿真分析,从而确定了加速度计的低应力粘接形式和粘接工艺;最后,对加速度计零偏和标度因数设计了三阶温度补偿方法并进行了实验测试。实验结果表明,加速度计全温零偏稳定性达到47.3μg(1σ)、全温标度因数稳定性达到43.6 ppm(1σ),提高了加速度计的全温性能。

摘要：皮卫星上的测控应答机最基本的功能是接收并解调地面站上传的遥控指令,调制并发送卫星上的遥测数据.目前国内航天飞行器USB测控网和测控应答机采用DPSK调制方式,采用硬件方式实现调制和解调功能,体积、重量和功耗较大,不能满足皮卫星应用环境.作为未来微小卫星发展方向的皮卫星特点要求测控应答机采用软件方式实现调制和解调功能,使测控应答机满足体积小、重量轻、功耗低的要求.采用数字信号软件处理的方式实现测控应答机调制和解调器,使整个皮卫星重量仅为70g,功耗为1W,该软件测控应答机满足皮卫星应用要求,用于即将发射的皮卫星中.

摘要：谐振式光纤陀螺是一种新型的惯性传感仪器,与传统机械陀螺和其他光学陀螺相比具有很多理论上的优势。数字信号处理电路的谐振式光纤陀螺全数字闭环是采用双频率数字锯齿波相位调制技术对光路进行了相应的调制和解调。对光信号中夹杂的大量白噪声以及数字信号处理中由于有限位数的A/D引入的量化噪声进行综合考虑,提出了用比信号带宽高很多的采样率对含有噪声的信号进行过采样,加上后续的数字信号处理,低位数A/D和高位数A/D的检测效果几乎一样。数字调制的精度影响了系统的精度,使用平均法用低位的D/A可以实现很大的调制动态范围。经过基于文中设计的数字系统的实验,得到了和理论仿真类似的解调曲线,证明了文中提出的数字闭环方案的可行性。

摘要：残余应力对MEMS器件的力学性能、可靠性和寿命都有较大的影响。基于MEMS电容式加速度计,采用热结构耦合场分析方法,对热应力的影响进行了仿真分析,并和实验结果进行比较。结果表明热应力不是影响器件性能的主要因素,而仿真模型中未考虑到的一些物理因素和工艺误差则可能是主要因素。针对课题组加速度计的制备过程从工艺的角度提出了相应的改进措施,为加速度计温度补偿模型的完善以及改版设计提供参考。

摘要：码分多址(CDMA)的通信体制是大规模卫星星座组网的主要部分,针对星间多通道通信存在多址干扰的情况,对其接收链路建立模型,描述灵敏度与比特能量噪声密度比(BENR)、设备采样信噪比(SNR)的关系,并分析多址干扰和加性白噪声对SNR的影响。在MATLAB仿真不同接收、干扰功率时的BENR与灵敏度,仿真结果表明,信干比(SIR)大于0 dB时,干扰信号对灵敏度影响较小,而维持高灵敏度时可抵抗−6 dB干扰。建立3个发射器和1个接收器的实验平台,由Chipscope、MATLAB软件处理数据,得到符合实际应用需求的接收灵敏度,实验结果表明,SIR大于0 dB时,接收灵敏度可达−107 dBm,高灵敏度下可抵抗−9 dB干扰,误差影响因素为电路噪声。理论分析与实测相符,为实际低轨卫星星座组网的设计奠定了基础。

摘要：目前,伪码和载波测距已成为航天领域重要的测距方式,但是地面上始终未提出有效的方法对其在长远距离中的精度进行验证。本文提出一种新颖的方法用以解决上述问题,该方法主要基于光纤通信原理,充分利用了光纤的损耗低、体积小、抗干扰性强等优点。由于高精度测距系统对测距信号的相位特性要求较高,在设计过程中充分考虑了光学器件在信号传输过程中引入的色散及一系列非线性效应,满足了高精度测距系统中对长远距离的需求。试验结果表明该方法对测距精度的影响很小,在一定精度范围内,这种影响可以忽略不计。

摘要：谐振式光纤陀螺是一种基于光纤环形谐振腔Sagnac效应的新型惯性传感仪器。与现有的其他类型陀螺相比,具有很多性能上的优势。在此提出了一种基于DSP技术的全数字闭环方案,并为这种方案建立了数学模型。借助用z变换表示各个环节的离散传递函数,设计并优化了跟踪谐振频率的算法,并将此算法在DSP中实现。

摘要：卫星在轨飞行时,短时间内可以将日光看作方向不变的平行入射光源.以此入射光作为参考方向,利用皮卫星表面贴装的太阳电池阵列充当姿态敏感器,对其输出信号进行采样处理,解算了卫星姿态.文中给出与该方法有关的计算理论,并以实验测试数据为依据,针对一种26面体构形的皮卫星电池阵列配置方案,定量分析了太阳参考矢量的解算精度(≤4°)、可解概率、以及最终定姿误差.此方法体现了当前微小卫星领域中"结构复用"的设计思想.

摘要：本文对两输入端都带噪声情况下乘法器的响应进行了理论推导,得到其噪声模型:乘法器输出噪声包括载波携带信号噪声项、信号携带载波噪声项以及噪声相乘项。设计传感器电路时,通过提高载波纯度及其幅度、在信号输入端加性能优良的带通滤波器,可以得到优异的噪声性能。本文用实验验证了该模型的正确性。