- 盛瑞卿;温博;谭志云;张瑞康;苏若曦;徐宝碧;黄昊;
聚焦嫦娥六号月球背面采样返回任务，针对月背通信环境特殊性开展系统研究。由于月球背面无法直接与地球建立通信链路，嫦娥六号探测器需依赖鹊桥二号中继星实现地面通信。然而，中继链路受复杂空间环境影响，存在短时通信中断风险，可能对月面作业的时效性产生显著影响。通过航天器故障模式分析发现，通信链路短时故障占比约10%,虽多为瞬时性问题，但其对月背任务连续性构成潜在威胁。现有应急规划研究多集中于资源分配与撤离策略，难以满足嫦娥六号在强时间约束下的采样需求。作为人类首次月背无人采样任务，其任务规划需构建双重保障机制：在中继支持下完成采样封装与起飞准备，同时建立通信中断时的应急响应体系。文章提出链路自适应与策略适时重构的改进方法，通过降低对中继的依赖性，优化月面任务最小规划目标，在有限时间内提升采样效率与任务可靠性，为后续深空探测任务提供关键技术支撑。
2025年04期 v.34;No.173 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 刘强;刘航;王畅;赵心悦;刘洋;
针对现有定位体制无法提高地面辐射源目标无源定位精度和解决空中辐射源目标高精度定位的问题，文章设计了基于导航时钟驯服技术的高低轨卫星时频系统，实现了多星时频高精度同步，在此基础上建立了高低轨四星联合定位模型并进行仿真，仿真结果表明：基于导航时钟驯服技术的高低轨卫星联合定位方法具有较高的定位精度，并且能够实现空中目标的高精度三维定位。该技术已经在高低轨四星联合定位中得到在轨应用，可以为后续该技术的进一步发展提供经验和参考。
2025年04期 v.34;No.173 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 黄丽霞;田鹏;司端国;
复杂圆锥视场是现有遥感卫星载荷视场类型中最复杂的一种视场，文章提出一种针对复杂圆锥视场对区域目标的可见窗口快速计算方法，利用相关矢量几何关系，结合视场投影区域的“极限点”确定方法，得出离散步长下的可见性解析判断方法；继而利用该方法，通过二分搜索及拉格朗日插值卫星轨道数据快速确定精确的区域目标可见窗口。应用算例表明，该方法24 h场景的运算时长仅242 ms,相较于传统的传播算法计算效率提升千倍以上；计算结果相较于某商用软件，绝对误差在0.3 s以内，相对误差在0.1%以内，误差水平符合工程要求。
2025年04期 v.34;No.173 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 545K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李正举;崔颖慧;王兴龙;吕红剑;魏鑫;邹爽;
不同通信卫星平台在有效载荷承载力、成熟度、研制成本等方面存在不同差异，目前在工程实践中通常采用承载能力或者载重比等单项指标或多个指标组合对卫星平台各类方案进行评价，这类方法的缺点是不能综合反映卫星平台在承载力、成本、成熟度等方面的能力。针对此问题，文章建立了基于层次分析法(AHP)和优劣解距离法(TOPSIS)的卫星平台方案评价分析流程，采用AHP方法构建包含卫星载荷质量、载荷功率、载荷热耗、平台成本、单位等效载荷成本、部署时间、成熟度、用户灵活性等8个评价指标的层次结构，确定各分项评价指标的权重系数；然后采用TOPSIS方法对不同通信卫星平台方案进行综合评价。分析结果表明，文章基于AHP方法和TOPSIS方法建立的通信卫星平台方案综合性能评价方法合理可行，评估结果更实用性好，可以为通信卫星平台研发、平台选用提供科学合理的决策依据。
2025年04期 v.34;No.173 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 郑孔帆;李东升;刘鹏;翟雨农;李旭东;甄云婷;文科;赖小明;
遥感卫星展开臂的装配精度直接影响卫星的探测精度与范围。展开臂装配时，需要实现大尺寸臂杆与基准关节的精准对接，目前主要采用人工配合专用工装的方式调整臂杆位姿，导致装配效率低、精度差。文章提出了一种基于误差在线补偿的机器人辅助卫星大尺寸臂杆装配方法。建立了基于机器人的臂杆装配定位调姿系统全局运动学模型，使用手眼标定算法求解了其中的未知变换关系，完成机器人工具坐标系标定；设计了基于结构光的法兰位姿测量方法，完成了法兰位姿的测量与解算；基于误差在线补偿原理，推导了展开臂精准装配定位调姿算法，完成了误差在线补偿时机器人目标位姿的解算，并通过开发机器人运动控制程序，控制机器人实现位姿偏差补偿；利用基于机器人的臂杆装配试验平台，开展了基于误差在线补偿的臂杆装配定位调姿试验，试验结果表明臂杆最终对接的三向位置误差在0.15 mm以内，三向姿态误差在0.015°以内，满足展开臂的臂杆装配精度要求。
2025年04期 v.34;No.173 31-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1202K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 韩明芬;张少辉;李竞蔚;
针对第1代490 N发动机复合材料支架和第2代490 N发动机钛合金支架难以同时满足耐高温和轻量化双重要求的问题，设计一种应用耐高温双马树脂基复合材料的第2代490 N发动机支架，并开展了分析验证和试验验证。验证结果表明：其能够承受各种复杂工况下的力、热载荷，相比第1代490 N发动机复合材料支架，可将耐温能力由100℃提高至200℃,相比第2代490 N发动机钛合金支架，可实现结构质量减小57.7%。耐高温复合材料支架已成功应用于多个航天器，可为航天器高质量发射和精确变轨提供可靠的技术保障。
2025年04期 v.34;No.173 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张琨;朱立颖;杨东;刘乾石;翁昉倞;蒋原;
针对深空探测器电推进电源母线电压稳定性及响应能力不足的问题，设计了电源系统与电推进电源协同控制的双功率母线拓扑。基于该拓扑，提出应用反向传播(BP)神经网络比例-积分(PI)的母线电压控制策略。利用BP神经网络的在线整定电压环PI电感电流PI控制器控制双向降压/升压(Buck/Boost)电路，并对2种工作模式进行仿真，验证控制策略的实现效果。结果表明：控制策略实现了较好的母线电压跟踪能力与电源系统的整体高效功率分配。该控制策略可应用于各类具备电推进电源的大功率探测器或星座中。
2025年04期 v.34;No.173 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 井元良;胡梦森;李海津;陈世杰;
针对航天器电源系统蓄电池放电调节器(BDR)过流保护需要区分故障发生位置来调整保护阈值的问题，提出一种基于故障定位的过流保护优化设计。当BDR模块内部发生短路故障时，保护开关立即在较低的阈值跳闸，将故障影响范围降至最低。当母线发生短路故障时，保护开关在较高阈值下跳闸，为清除短路故障点提供足够的电能。通过仿真试验并搭建原理样机验证了该优化设计的有效性，即可实现准确定位短路故障，调整保护阈值，保证电源系统正常工作。
2025年04期 v.34;No.173 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李耀楠;郝维宁;刘欣;王红光;
目前多舱段组合式航天器多采用主从式间接并网数据总线系统，针对该系统存在的不具备总线控制权迁移能力和系统重构能力、系统时延较大、系统构成较复杂等问题，文章提出了一种对等直连式、可重构组合式航天器数据总线系统，在有限资源条件下实现了多飞行器数据总线系统可靠直连和信息快速同步，降低了数据传输时延，同时保证了组合体总线系统网络的可靠性和安全性。经在轨飞行验证，研究成果可以为后续组合式航天器多舱段间的数据通信系统设计提供参考。
2025年04期 v.34;No.173 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 闫森浩;陈余军;杨清龙;张夏明;
捕获跟踪系统(ATS)作为数据中继卫星(TDRS)的核心载荷，其高可靠运行与故障快速分析能力至关重要。针对这一需求，文章应用基于模型的系统工程(MBSE)设计方法，通过SysML语言构建包含逻辑结构、端口约束与行为活动的设计模型，并应用新构造型定义组件功能和端口的故障模式及逻辑关系，形成功能-可靠性集成模型。以该模型为基础开展可靠性分析，实现了对捕获跟踪系统机构转动参数异常问题的故障树(FTA)自动分析。研究结果表明，文章构建的可靠性集成模型准确表征了捕获跟踪系统的故障状态及故障传递关系，可有效支撑系统功能与可靠性的协同设计，在数据中继卫星系统设计中的有工程应用价值。
2025年04期 v.34;No.173 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 于洪良;贺小军;韦宗喜;闫磊;霍东升;侯树兆;王思远;
针对商业遥感卫星的星上人工智能(AI)的智能处理需求，文章设计了一种基于国产Atlas 200 AI模组的星载遥感影像在轨智能处理系统，该系统采用集成式设计思路，通过优化系统结构，将图像获取、数据存储、数据压缩和AI识别进行一体化设计，可在获取图像后快速完成星上图像数据的目标检测和识别处理。该系统已在吉林一号星座的多颗卫星上进行了在轨搭载验证，可实现船舶识别任务检测正确率82.7%、飞机识别任务检测正确率83.9%。在商业遥感卫星星座卫星中，国产AI模组已经可以满足在轨智能处理需求，具备大规模应用的可行性。
2025年04期 v.34;No.173 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]