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题名航天器自组网技术实践与展望
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作者
苏继东
徐伟琳
翟盛华
王伟
何亚婷
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机构
中国空间技术研究院西安分院载荷总体部
中国空间技术研究院西安分院空间通信与导航技术研究所
中国空间技术研究院西安分院空间天线技术研究所
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期117-127,共11页
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文摘
空间自组网技术的研究对提升航天器编队空间拓扑适应能力、星间链路可靠性和卫星网络故障容错能力具有重要的意义。随着航天任务对星群规模和多星协同能力的要求越来越高,科研工作者对航天器自组网技术进行了深入研究,并取得了显著成果。主要梳理了航天器组网任务的拓扑构型、链路特点、轨道构型,分析了航天器组网的特点与发展趋势。同时介绍了应用于航天器自组网领域的基于节点拓扑规划的时频同步测量技术、网络多域信息主动认知的组网路由技术、基于相控阵捷变波束指向的自组网通信技术等。最后,思考总结了一些开放性问题及其发展趋势,可为后续从事该方面的研究人员提供参考和借鉴。
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关键词
空间自组网
拓扑规划
时间同步测量
多域信息认知
捷变波束控制
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Keywords
spacecraft AD hoc
topological planning
time synchronization measurement
multi-domain information cognition
agilebeam control
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分类号
V443.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名深空探测器间通信技术发展概述
被引量：1
- 2
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作者
李雄飞
董超
翟盛华
田嘉
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机构
中国空间技术研究院西安分院
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出处
《空间电子技术》
2023年第1期1-8,共8页
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基金
国家重点实验室基金(编号:2020SSFNKLSMT-10)。
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文摘
器间通信技术能够确保遥控指令可靠到达探测器,并将探测器的科学探测数据回传给地面,在深空探测中发挥着重要作用。介绍了美国和中国的月球探测、火星探测工程中器间通信技术发展现状和工程应用情况,分析总结了深空探测器间通信技术的主要特点,并针对未来深空探测器间通信需求,提出了需要迫切解决的关键技术,为我国后续深空探测工程的实施提供支持。
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关键词
深空探测
器间通信
UHF频段
高灵敏度接收机
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Keywords
deep space exploration
inter-probe communication
UHF
high sensitivity receiver
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分类号
V443.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TN927.3
[电子电信—通信与信息系统]
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题名单星定位中采用混沌映射的干扰源位置识别方法
被引量：3
- 3
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作者
张轶
翟盛华
陶海红
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机构
中国空间技术研究院西安分院
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期335-346,共12页
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基金
国家自然科学基金(61771015)。
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文摘
针对卫星通信中的连续大功率干扰定位问题,提出基于混沌映射的单星干扰源位置识别方法。该方法利用混沌振子的初值敏感性进行信号相关性分析,可有效降低卫星下行链路动态变化对上行链路的影响,进一步提升干扰源识别性能。通过对实测数据进行统计分析,结果表明不同混沌映射下,信号相关算法的复杂度和定位性能不同。在给定判决门限下,该定位模型可实现75%的干扰源识别概率,且定位成功率和定位精度分别达到65%和23 km,优于现有的量子衍生算法。
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关键词
干扰源识别
混沌映射
单星定位
信号相关
卫星通信
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Keywords
interference source identification
chaotic mapping
single satellite localization
signal correlation
satellite communication
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分类号
V19
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
TN927
[电子电信—通信与信息系统]
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题名火星探测UHF频段原位通信关键技术研究
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作者
翟盛华
田嘉
董超
李雄飞
惠腾飞
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机构
中国空间技术研究院西安分院
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出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2023年第2期103-116,共14页
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基金
国家自然科学基金(2111241001090104)
国家重点通信项目(11705142)。
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文摘
火星是人类探索太阳系的下一个里程碑,由于地球和火星之间的距离非常遥远(最远距离约4亿千米,光行时约22 min),为了最大限度地完成火星车和地球之间的高效通信,火星车和火星环绕器之间的器间原位中继通信技术就显得尤为重要。针对大椭圆轨道下器间通信信噪比低、信号参数变化快、全自主要求高及质量功耗约束极为严苛等难点,提出了一种UHF频段器间原位通信技术,主要包括超高灵敏度高动态自适应信号解调、高精度多普勒测量、基于CCSDS Proximity-1的协议一体化集成融合和面向火星复杂环境的高集成度高收发隔离产品工程化设计,实现了捕获灵敏度优于-141 dBm、解调灵敏度(1 kbit/s)优于-134 dBm、频率动态范围优于±26 kHz、多普勒测量精度优于10 mHz、收发隔离大于180 dB、弧段内全自主高可靠高吞吐率通信及基于架构统型的系统/单机极限优化,相关指标优于美国系列火星探测器中的“Electra”。经祝融号火星车和天问一号火星环绕器、ESA“Mars Express”火星轨道器在轨实际测试,测试数据符合预期,为中国首次火星探测的圆满成功做出了重要贡献。
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关键词
火星探测
UHF频段
原位通信技术
CCSDS临近空间链路协议
产品工程化设计
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Keywords
Mars exploration
UHF band
relay communication technique
CCSDS proximity-1 protocol
Design of product engineering
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分类号
V11
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名卫星物联网中随机接入技术研究进展与展望
被引量：2
- 5
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作者
惠明明
翟盛华
王伟
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机构
中国空间技术研究院西安分院
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出处
《空间电子技术》
2022年第5期13-28,共16页
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基金
陕西省重点研发计划项目(编号:2022ZDLGY05-08)。
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文摘
卫星物联网具有广域覆盖的特点,可以很好地解决地面物联网的不足。随着海量用户的接入,对接入技术的吞吐量和丢包率提出了更高的要求。目前,以时隙ALOHA及监听信道ALOHA为代表的接入技术在地面得到广泛地应用,但时隙ALOHA在海量接入方面效率低下,不能直接用于卫星物联网,而卫星通信的大传播时延不允许使用监听信道ALOHA。因此,引入干扰消除冲突解决机制的竞争解决分集时隙ALOHA(contention resolution diversity slotted ALOHA,CRDSA)成为新的研究领域。回顾了CRDSA研究进展,从时隙同步和帧同步两个角度将接入技术分为同步CRDSA和异步CRDSA,在深入研究每种技术路线之后,总结了这些接入技术的特点,并以此进行分类概述。其次,详细阐述了每种改进方式的代表性技术原理,并结合技术特点就其在卫星物联网的适用性进行了探讨。最后,分析了未来我国卫星物联网的发展趋势,并结合这一趋势讨论了适用于我国卫星物联网的随机接入技术发展前景。
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关键词
随机接入
ALOHA
干扰消除
碰撞解决
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Keywords
random access
ALOHA
cancellation interference
contention resolution
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分类号
TN927
[电子电信—通信与信息系统]
V443
[电子电信—信息与通信工程]
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题名单星多波束天线下基于压缩感知的多目标干扰定位
被引量：1
- 6
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作者
张轶
翟盛华
陶海红
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机构
中国空间技术研究院西安分院
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
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出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第7期1872-1878,共7页
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基金
国家自然科学基金(61771015)。
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文摘
针对卫星干扰处理中的多目标定位问题,该文提出基于压缩感知的定位方法。该方法利用目标的空间稀疏性,以及多波束天线在不同信号源方向上的增益不同,仅需要测量接收信号强度便可实现多个干扰的位置识别。研究结果表明,定位性能与节点分布、目标个数、波束覆盖半径、判决门限有关。在给定参数及原对偶内点算法下,该方法可实现1~4个干扰源的空域定位,在信噪比为20 dB时定位精度达到7.7 km,优于经典的旋转干涉仪和空间谱估计测向方法。
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关键词
压缩感知
单星定位
多目标
多波束天线
接收信号强度
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Keywords
Compressive Sensing(CS)
Single satellite localization
Multi-target
Multi-beam antenna
Received Signal Strength(RSS)
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分类号
TN927
[电子电信—通信与信息系统]
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题名低轨星座路由技术研究现状与展望
- 7
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作者
闫泽坤
王伟
翟盛华
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机构
中国空间技术研究院西安分院
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出处
《空间电子技术》
2023年第1期9-15,共7页
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文摘
低轨星座网络具有覆盖范围广、传输时延少、顽存能力强等优点,在宽带互联网接入服务、物联网、导航增强等方面具有重要应用。星间路由是星座网络的关键技术,直接影响其服务性能。众多学者对路由展开广泛且深入的研究。首先基于拓扑获取方式、传输数据方式、路由计算地点及计算方式等分类方法分析并归纳了低轨星座路由。其次从时间虚拟化、虚拟节点、动态拓扑更新路由以及拥塞避免角度介绍了典型路由及其改进,总结并对比了主要路由的特点,最后在此基础上提出了低轨星座路由的发展趋势。
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关键词
低轨星座网络
星间路由
时间虚拟化
空间虚拟化
动态路由
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Keywords
low earth orbit satellite constellation network
inter-satellite routing
time virtualization
space virtualization
dynamic routing
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分类号
TN927
[电子电信—通信与信息系统]
V443
[电子电信—信息与通信工程]
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题名一种改进的编码辅助位定时算法
- 8
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作者
孟正科
张昊亮
王伟
翟盛华
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机构
中国空间技术研究院西安分院
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出处
《空间电子技术》
2019年第4期40-43,49,共5页
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文摘
基于期望最大算法(EM)的编码辅助位定时算法是最常用的定时偏差估计算法,其在估计定时偏差时会引入大量的乘法和加法运算,计算复杂度较高。文章针对计算复杂度问题提出了一种改进的算法,通过选取合适的门限值,去除了LDPC码译码之后不可靠符号的译码软信息,减少了同步参数估计时参与计算的不可靠样点的个数,可以有效减少原算法的计算量。仿真结果表明,改进算法的系统误码性能及参数估计的均方根误差(RMSE)与原EM算法的性能接近,同时减小了原EM算法的计算量。
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关键词
低信噪比
编码辅助位定时
LDPC
迭代
低复杂度
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Keywords
Low signal to noise ratio
Code-aided timing recovery
LDPC
Iterative
Low complexity
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分类号
V474
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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