- 丁凯;夏奕;张克楠;
相控阵天线中继终端已成为载人航天器的主要天地测控和通信手段，载人航天器遇到短暂掉电或设备复位等突发情况时，中继终端能否自主恢复工作并与中继卫星建链成为载人航天器故障处置的关键。针对上述问题，基于相控阵天线快速扫描的特性，提出基于检测前向链路锁定状态的自主建链方法。相控阵天线中继终端自主选择载人航天器位置信息循环跟踪中继卫星，通过判断前向链路能否锁定来快速找到当前正在执行任务的中继卫星，并建立前向、返向链路，从而达到在无人干预情况下自主恢复中继链路的目的，为应急故障处置提供可靠保障。地面和在轨验证结果表明：该方法灵活有效，可提升载人航天器在轨运行的可靠性。
2026年01期 v.35;No.176 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2885K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 杨清龙;张宸博;姜诗琦;
针对传统精跟踪控制算法在卫星上无法大幅度提高瞄准、捕获和跟踪(PAT)系统的抗扰能力，采用简化线性自抗扰控制器(简化LADRC),优化卫星激光通信链路跟踪精度。该控制器继承了线性扩张状态观测器(LESO)观测振动的核心思想，并大幅度简化了自抗扰控制器(ADRC)的各环节，使得每个输入样点仅需要25个基本操作，适应于相对低速的星载电子系统。通过开展仿真试验，验证了简化LADRC对跟踪性能的提升能力。对于链路跟踪场景存在的中高频振动问题，简化LADRC可使跟踪误差均方根值(RMS)由传统PID控制的2.12μrad下降至0.92μrad,优化了57%。针对链路跟踪面临的“爬行”问题，简化LADRC可使跟踪误差峰值由3.0μrad下降至0.5μrad,精度提高83%。简化LADRC需要整定参数个数与传统线性控制器相当，参数调整复杂性低，可以大幅度提高链路跟踪精度，从而降低卫星平台振动对链路的干扰，提高链路通信稳定度。
2026年01期 v.35;No.176 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 3901K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 邱子睿;汪路元;徐勇;乔梁;
面对星座网络的高动态、有限计算资源、高丢包率和高延迟等特性引发的跨域通信挑战，提出一种应用软件定义网络(SDN)的高动态星座跨域路由策略。该策略在控制平面部署SDN控制器和域控制器，实现统一管理和配置；在数据平面引入边界网关路由器(BGR),构建跨域转发基础设施。采用基于虚拟拓扑的时间片划分路由机制，提前计算并下发跨域路由表，减少路由切换时的实时计算负担，并通过时间片切换避免过时信息。此外，利用双向转发检测(BFD)及SDN控制器和域控制器的冗余备份机制，提升控制平面和数据平面的容错能力，避免单点故障。仿真验证评估了路由计算效率、时间片切换和链路故障恢复。结果显示：计算时间显著低于传统跨域路由协议(例如边界网关协议(BGP)收敛时间数分钟),单快照路由表的计算时间为0.21 s(小规模区域)～2.05 s(大规模区域),路由表下发快速(下发总时长0.3～0.5 s),可无缝实现数据完整传输，链路故障后路由恢复迅速(3 s内恢复)。上述结果表明，文章策略能显著提升星座网络效率和可靠性，可通过分层机制实现分发并经实时监测避免过时，适用于大规模异构星座网络。
2026年01期 v.35;No.176 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 3136K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 张磊;李明虎;赵鸿志;
搭载高光谱相机的激光雷达卫星可进行主动、被动联合探测，但需要解决全零多普勒姿态导引方法及姿态导引与偏流角修正相结合的姿态控制策略问题。文章基于导引坐标系推导以卫星位置、速度矢量为参数的全零多普勒姿态导引方法，可完全消除多普勒中心频率残余；建立以矢量形式表示的偏流角计算模型，提出在全零多普勒导引姿态下修正偏流角的姿态控制策略及姿态计算过程，可满足联合探测时主动、被动载荷各自对姿态控制的要求；进一步推导全零多普勒导引姿态下偏流角的近似解析表达式，并分析全零多普勒导引姿态下偏流角随纬度幅角的变化规律及受偏心率等参数影响的情况。针对具体任务场景进行数值仿真，结果证明带有偏流角修正的全零多普勒姿态导引策略及相关分析正确有效。
2026年01期 v.35;No.176 26-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 5621K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 安中文;陈拓;唐小华;邓啸;张华健;
针对天地一体化信息网络架构中存在网络间的信息传输时延大、网络资源分配效率和可靠性不高的问题，文章设计了一种基于区块链技术的天地一体去中心化网络架构。采用将区块链去中心化、分布式及智能合约技术相结合的方法，提出了一种新的去中心化网络架构，并通过将边缘节点部署于区块链的私有链及联盟链，构建了该架构下的网络信息系统模型和信息处理机制。经网络性能分析，此设计架构相比传统架构可以降低网络时延，实现更高的网络资源分配效率和系统可靠性。
2026年01期 v.35;No.176 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 谢英泽;王淦;史秀秀;赵笛;窦骄;
针对地基随遇接入测控体制下卫星需要在过境时对多个测控站选择接入和切换的问题，从测控站可用仰角和卫星随遇天线可用角度出发，提出一种面向地基随遇接入的卫星自主选择测控站方法。该方法根据预设的天线可用角度、测控站仰角门限等参数和其他分系统广播的姿态、轨道等数据，对多个测控站的仰角和随遇天线的俯仰角进行精确计算，最后选择通信质量最优的测控站进行接入和切换。对该方法与选择距离最近测控站方法进行仿真对比，结果表明，该方法能有效选择通信质量最优的测控站，可用于星载地基随遇接入系统。
2026年01期 v.35;No.176 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 3380K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 罗卓伟;曹强;刘正山;帅智康;彭也伦;朱艳阳;
为适应低成本、高效率星座部署需求，平板卫星因其形状紧凑、便于堆叠发射的结构优势，逐渐成为新一代批量化卫星的主流形态。针对平板卫星在批量化模式下的布局难题，提出一种面向装配一致性与多目标优化的系统建模与优化方法。首先，分析其模块化设计特征，明确几何、热控、电源与接口等关键影响因素；其次，构建可支持优化求解的二维布局建模框架，涵盖布局区域建模、参数建模、连线拓扑建模与热控权重建模等多维信息，进而实现多目标启发式优化程序，完成典型主板布局方案的生成与评估。最后，通过仿真实验，分别验证此模型在连线长度压缩、热控路径优化与协同性能提升等方面的有效性。结果表明，所提方法可实现高复用性、强约束适应性的智能布局设计，为平板卫星批量化装配与自动化设计提供可行性支撑。
2026年01期 v.35;No.176 52-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3223K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 郭琳;赵佩麟;单颖蕾;
针对大型航天器仪器设备高集密度的载荷舱布局问题，提出一种两阶段布局优化算法，使用分段策略，聚焦主要技术约束，将一个高维多约束的优化问题分解为两阶段串联布局优化问题来解决。首先，对设备组件热管分配关系进行整数规划，分别加入热管多能承载的最大热功耗约束、纵向布局尺寸约束、组件布局的特殊约束和组件质心约束，确定最终的设备组件热管分配关系。然后通过根据分配关系进行详细布局优化问题建模，缩小组件的移动范围，优化质心位置，获得设计结果，输出设备位置确定布局设计方案。通过一个包含119台设备的载荷舱布局设计案例，获得了较好的载荷舱布局设计方案，验证了该方法处理大规模复杂设计问题时的能力，特别是质心约束不特别严苛的情况下，可以有效地生产布局方案，显示出良好的工程应用前景。
2026年01期 v.35;No.176 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 5438K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 何青松;滕海山;牟金岗;雷江利;武士轻;竺梅芳;赵淼;
为研究大质量(5000～10 000 kg)返回舱着陆缓冲特性，文章以我国新一代载人飞船返回舱为研究对象，开展了返回舱竖直着陆缓冲试验，建立了返回舱竖直着陆缓冲理论解析模型，编制了返回舱竖直着陆缓冲特性计算程序，考察了参数变化对返回舱着陆缓冲性能的影响。研究结果表明：排气口面积对返回舱着陆缓冲性能影响十分显著，排气口面积越大，返回舱的缓冲过载峰值越小；气囊初始充气压力越大和气囊初始温度的对着陆缓冲过载影响相对较小，初始充气压力越大，着陆缓冲过载峰值越小，气囊初始温度减小，着陆缓冲过载略微增加；排气过载阈值总体上对返回舱着陆缓冲性能影响较小；返回舱竖直着陆缓冲特性理论模型计算结果与试验结果符合较好，验证了理论模型的可靠性。
2026年01期 v.35;No.176 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 4390K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 左祥赟;张朴真;原劲鹏;李博;李跃华;臧立彬;
针对大尺寸、大质量、弱刚性空间反射面地面展开验证难度大、风险高的问题，文章设计了一种被动恒力与主动跟随相结合的地面重力卸载系统，采用配重——滑轮悬吊的方式实现反射面重力的卸载以及竖向位移的跟随，以伺服控制方式实现反射面横向位移的跟随。应用被动卸载的方式对重力进行精确补偿，同时采用主动方式提高系统跟随精度。此外，文章提出一种基于惯性测量单元和编码器的高可靠性、高精度的吊绳偏角测量方法，完成了反射面的地面展开试验，验证了该卸载方法和系统设计的正确性和有效性，为后续其他空间机构的重力卸载试验提供参考。
2026年01期 v.35;No.176 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 郝佳;梁小峰;范庆梅;丁勤;孟晓亮;沈群;李志壮;
针对航天器空腔结构隔热屏设计中存在的结构繁复、材料密度较大及安装过程中存在的支撑力不足、易产生多余物等问题，提出一种悬空安装的隔热屏设计及安装方法。采用2层芳纶线框架与1块多层隔热组件的组合体隔热屏结构，并给出了芳纶线拉紧力量化检测计算公式，同时描述了此种隔热屏安装的工艺方法。将该隔热屏安装在某中心承力筒空腔结构的三超平台航天器上进行实例验证，结果表明：此设计及方法有效降低了航天器上设备的温度波动，尤其将相机设备一轨温度波动控制在[-2℃,+2℃],能大幅度提高相机的在轨成像质量。该设计及方法解决了航天器空腔结构热控隔热问题，同时提升了航天器热控实施方式的多样性，可应用至其他航天器空腔类结构及设备上。
2026年01期 v.35;No.176 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2394K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 曹剑峰;卿恒新;金宇;
文章以未来月球资源开发为背景，讨论了月球基地建设早期或外场作业时，无核能源支持下，大型月面设施的过夜生存思路。探讨了降低层间导热提高多层隔热组件性能的方法，以及降低舱外设备支架漏热的方法。比对了各种太阳能蓄能方式，基本可行的有热容蓄热、蓄电池蓄能、再生燃料电池蓄能。同时，探讨了月球原位资源蓄热的可行性，并提出了利用多层帐篷、撞击坑和月球石块堆积构建太阳能蓄热暖棚的过夜方式，结构简单，易施工，地面携带质量少，所需保障条件也与任务场景匹配。
2026年01期 v.35;No.176 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1761K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 郭嘉;郑红阳;王德伟;车邦祥;徐侃;曹剑峰;
针对航天器热控单相流体回路直接采集的数据白噪声多、波动严重、难以直接提取有效信息的问题，文章提出赫斯特(Hurst)指数驱动的时序分解-滤波-预测三级在轨数据处理方法。通过Hurst指数量化数据特性，结合时间序列分解分离趋势项、周期项与残差项，并应用傅里叶变换滤除白噪声与离散突变，构建调节分数积分模型进行未来趋势预测。经在轨数据分析，表明：航天器热控在轨数据会因为轨道运动引发的温度变化呈现周期性波动；泵转速呈现强回归性，液位呈现线性泄漏趋势，年泄漏量约0.6 mm;压力与液位显著线性相关。该方法可为航天器热控系统在轨安全运行提供支持。
2026年01期 v.35;No.176 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 3662K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 蒋思越;王晔;郑泽;李康;黄智;张子亮;
目前卫星能源管理软件开发的需求分析普遍依赖设计师经验和工程继承，存在提出的软件功能需求不清晰，比如歧义或多条需求之间冲突的情况，导致软件实现与预期不符，从而造成返工影响进度。文章利用基于模型的系统工程(MBSE)的思维方法和手段，结合星载电源领域的数字化实践，提出了基于数字模型的软件需求逻辑精准验证方法，在需求分析阶段即开展能源数字建模与验证，解决因需求不清晰导致的迭代返工问题，提升了能源管理软件的研制效率。
2026年01期 v.35;No.176 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 4629K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 许皓;王晶燕;赵健宇;程瑶;汪静;杜青;
针对航天器接地系统连接关系复杂且冗余数量大，传统潜通路分析方法存在难以正确绘制接地系统网络树、结果不能量化及分析效率低等问题，文章提出一种基于连通性等效建模与数字化仿真相结合的潜通路分析方法。该方法通过定义最简化要素参数模型及其组合，利用数字化模型构建接地系统连通关系及电气特性，适用于在现有电气系统设计与仿真平台基础上进行扩展应用，将潜通路分析对象的适用范围拓展到航天器接地系统。在确保分析正确性的同时，可实现接地系统设计与潜通路分析一体化，与目前先设计后分析的串行模式相比，支持更加高效的设计与分析验证并行模式，提升分析效率。在某航天器组合体接地系统中进行了应用验证，分析结果与实测数据对比表明：该方法能正确识别接地系统中存在的潜通路，相比传统潜通路分析方法手工生成网络树，在量化分析结果和分析效率提升方面优势明显。
2026年01期 v.35;No.176 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 3362K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 金梅;王震宇;刘彦民;
为了满足航天器高电压母线运行、系统健康管理及大功率配电的需求，提出应用固态功率控制器(SSPC)的数字化配电系统设计。该配电系统采用3层分布式系统级固态功率控制架构，集成配电管理层与通信控制层，实现内外总线的异构通信；利用数字化固态功率控制技术(反时限过流及短路保护技术、浪涌电流规避技术、电流防反向技术),解决传统配电系统响应速度慢、测量精度不足、故障不可恢复等诸多技术问题。通过试验验证，数字化配电系统设计可行且具有推广应用价值。对作为系统保护核心的反时限过流及短路保护技术进行的测试表明：该技术能实现有效载荷用电异常的毫秒级快速响应与精准隔离，确保航天器平台供电的安全。试验结果验证了数字化配电系统在故障处理的速动性、选择性和可靠性上相较传统配电方案的优势，可为航天器配电系统高效运行奠定基础。
2026年01期 v.35;No.176 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 3109K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]