空间电子技术杂志 部级期刊

空间电子技术 2019年第01期杂志 文档列表

单目标跟踪技术发展研究1-10

摘要：随着机动目标定位与跟踪技术广泛应用于军事和民用领域,研究更为快速、准确的跟踪算法具有十分重要的意义。目标运动模型、跟踪算法和跟踪模型结构是机动目标跟踪技术的三项主要研究内容,文章介绍了这三项技术的研究进展及发展方向。目前,对各种经典模型的组合和改进是目标运动模型的主要研究方向,通过分析并比较工程中常用的卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波的优缺点,探究了它们的不同适用场合及进一步研究方向。详细分析了三代多模型跟踪算法的原理和适用场合,这对研究更为先进的单目标跟踪技术,进一步提高跟踪精度和整体性能,具有一定的参考价值。此外,文章还提出了机动目标跟踪算法的几个发展趋势:将变结构多模型算法与目标实际运动场景结合起来,广泛应用于工程实践中;探索无需依赖于基础模型集合的模型机自适应变化方法;考虑将智能控制理论与变结构多模型跟踪算法互相结合。

致谢2018年度审稿专家2-2

摘要：2018年,《空间电子技术》的编辑出版工作得到了各位审稿专家的大力支持。各位专家在百忙之中为本刊稿件进行了严谨、细致和深入的专业评审,为本刊学术水平的进一步提高,为期刊影响力、公信力的不断提升做出了重要贡献。在此,本刊编辑部谨向各位审稿专家表示衷心感谢和崇高的敬意。

GEO SAR快视成像系统设计与实现11-15

摘要：文章设计并实现了基于高性能通用化集群架构的GEO SAR快视成像系统,对相应的软硬件系统结构和组成进行了阐述。基于3×3点阵回波数据,文章通过采用后向投影算法(BPA)的仿真实验,验证了该快视成像系统的有效性。成像结果表明,该GEO SAR快视成像系统可以满足SAR图像反演的系统指标和效能要求。

基于卡尔曼滤波的雷达单目标跟踪算法研究16-20

摘要：随着科技的发展,雷达对目标跟踪的精确度要求越来越高。但在实际应用中,系统所处的环境会受到各种各样的干扰,此时,卡尔曼滤波器凭借其优良的噪声处理能力而被应用到各种领域,是现阶段雷达跟踪中最常用的算法。文章在卡尔曼滤波算法的基础上,就如何将其应用于雷达目标跟踪系统的问题进行了研究与仿真;分析了卡尔曼滤波与常增益滤波的适用范围及优缺点;给出了极坐标系下卡尔曼滤波的计算及过程噪声方差的获取方法;最后以目标仿真结果证明了估计的有效性。文章定性、定量地对卡尔曼滤波在雷达单目标跟踪算法中的应用情况进行了分析,明确指出了算法的优良性能及局限性,实际应用时也可以对目标进行分段处理。该算法可直接应用于某些单目标跟踪系统,或与其他算法结合,用于多目标跟踪系统,如道路监测雷达系统等。

一种基于扩展卡尔曼滤波和最小均方准则的无控制点InSAR基线估计方法21-27

摘要：基线误差是影响干涉合成孔径雷达(InSAR)测量高精度的主要误差源之一。因此,在进行数字高程图(DEM)高程反演的过程中,需要进行高精度的基线估计来提高DEM数据的精度。文章详细推导了InSAR系统的各项误差与测高精度的关系,得到了误差传播公式;然后提出了一种在扩展Kalman滤波的基础上,使用LMS最小均方误差准则的无控制点基线估计方法。该方法解决了在地面控制点获取困难的条件下,飞行平台与地面之间的相对高度未知的问题。最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性:在相位误差、斜距误差、基线长度误差和倾角误差共同作用下,基线定标精度可达到0. 1mm,满足0. 5m相对高程精度对于基线估计的要求。

无人值守遥感卫星接收站的设计及实现28-33

摘要：文章针对无人值守遥感卫星接收站的特点及任务要求,采用任务流程调度引擎,实现了遥感卫星接收站的自动化运行调度、远程自动测试及标校;采用RMI远程访问技术,实现了客户端与服务端之间的信息交互、软件远程管理和升级及远程监控管理;对薄弱环节进行冗余设计,以提高可靠性和使用效能。设计的无人值守遥感卫星接收站已用于高分专项北极接收站,该站投入运行后工作稳定,接收成功率达99.91%。

高阶变步长自适应均衡算法及其硬件实现34-37

摘要：文章针对卫星高速传输的需求,提出了一种高阶变步长的自适应均衡算法。首先,通过结合高阶自适应和变步长两种均衡算法,使步长因子的大小在一定范围与理论误差呈非线性关系。然后,利用理论误差数据和步长因子的乘积,对滤波器的变量进行更新,并根据更新变量值对滤波器系数进行修正,从而实现对信道的非线性自适应均衡。最后,对所提算法进行了仿真分析,并通过硬件实现进行了性能验证。硬件测试结果表明:与低阶定步长均衡算法相比,该算法可实现2dB~3 dB的解调性能的改善,显著提升了系统性能。

基于激光高速通信信号的精密测量方法与性能分析38-41

摘要：随着天基定位、导航、授时(Position,Navigation and Time,PNT)系统和天地一体化信息网络的建设,利用星间链路实现高速通信和高精度测量,构建天基信息网络和维持天基时空基准,对星间链路的发展提出了更高的要求。激光波束窄,方向性好,抗干扰能力强,可以实现更高的信息传输和更高的测量分辨率。通过激光星间链路的通信测量一体化设计,实现通信与测量功能的高度融合,共用相同的物理信道和信号设计,将会极大地提升系统性能,降低系统复杂性,从而实现载荷的小型化设计,这已成为星间链路的发展趋势。针对通信与测距一体化的需求,文章设计了基于高速通信信号的激光测量通信一体化方案,并对测量性能进行了理论分析;采用激光测量验证系统,对理论分析进行了验证。实验表明,在1Gbit/s的通信速率下,星间测量精度优于1mm,相比于目前微波星间链路测量,精度提升了30倍。

用户星姿态对中继终端天线跟踪的影响42-48

摘要：用户星姿态对中继终端天线跟踪的影响主要在两个方面:姿态角误差对指向误差的影响和姿态角、姿态角速度对指向角速度的影响。文章首先引入了欧拉轴/角的姿态表示方法,然后根据欧拉轴与指向向量间的位置关系求得了姿态角误差所引起的天线理论最大指向误差,在此基础上,不考虑最大值取值条件的情况下,进一步求得姿态角速度所引起的天线理论最大指向角速度;接着,以常用中继终端天线的安装位置为例,求出了天线指向角速度与用户星姿态角、姿态角速度的数学表达式,这样便于分析各种情况下用户星姿态对天线指向角速度的影响;最后,借助于STK仿真软件进行了仿真验证,仿真结果验证了上述结论的正确性。结论表明:天线理论最大指向误差除了与姿态角误差有关外,还受滚动姿态角的影响;天线指向角速度同时由姿态角、姿态角速度和天线指向角度确定。

基于深度学习的通信信号调制识别算法49-54

摘要：随着通信技术的发展,信号体制、调制方式日趋复杂,例如CPM、OFDM等,这给调制识别技术带来了巨大挑战。近年来,深度学习技术由于其强大的特征提取能力和分类能力,被广泛应用到模式识别领域中。为了实现复杂调制方式的识别,文章将深度学习技术引入到调制识别领域,并提出一种基于改进的CLDNN模型的调制识别算法。CLDNN模型已被成功应用到语音识别领域,其表现出了强大的特征提取和分类能力。该方法在原有CLDNN模型的基础上,针对调制识别问题的特点,对CLDNN进行了改进。而且该方法不依赖于载波同步、码元同步等预处理。实验结果表明,该方法可同时识别12种信号调制方式和信号体制,信噪比在3dB以上时,整体识别准确率达到90%以上,并且可以较好地识别复杂调制方式和信号体制。

双工作模式空空通信机的设计与实现55-61

摘要：空空通信机是飞船交会对接过程中通信链路的关键设备,主要完成两个航天器之间的信息交换。根据任务需求,空空通信机需具备两种工作模式,即扩频模式和非扩频模式。文章首先阐述了空空通信机的基本工作原理和整体结构设计,针对两种工作模式的需求,硬件上采用通用设计,软件上采用分时加载不同软件的设计方案。按照空空通信机的结构模块,顺序介绍了各个模块的设计方法和实现思路。对超外差式接收机的主要指标进行了设计和分析,直接射频调制发射机实现了QPSK和BPSK调制兼容,数字解调部分采用'ADC+FPGA'的设计方案。主工作FPGA芯片完成扩频模式解调和非扩频模式解调,另一片FPGA完成对主FPGA的回读重加载,并根据遥控指令来完成不同程序的加载。文章设计的空空通信机已成功应用于某卫星型号,设计方法对后续其他型号的空空通信机的设计有一定参考价值。

高轨道高通量卫星多波束天线技术研究进展62-69

摘要：高通量卫星能够大幅提升系统的通信容量,而高增益多点波束天线是高通量卫星实现高数据吞吐量的核心。文章首先介绍了星载多波束天线的分类,然后着重介绍了典型的国外高轨道高通量卫星中的多波束天线技术,梳理总结了目前高通量卫星多波束天线的关键技术和发展趋势,为我国后续开展更大容量星载多波束天线技术的研究提供参考。

一款基于BCD工艺的低EMI、高可靠CAN总线收发器的设计70-74

摘要：随着我国重点关注汽车电子产业和大力发展航天航空工业的计划,开发具有自主知识产权、高可靠、低成本的CAN系统芯片具有十分重要的意义。文章设计实现了一款基于BCD工艺的低EMI、高可靠CAN总线收发器电路;提出了基于BCD工艺的ESD保护结构、电流延迟控制和版图降噪设计等技术。采用0.5μm BCD工艺进行了流片验证,结果表明:电路符合IS011898规范,ESD电压达3000V以上,通频带内共模噪声幅度为-86dB,具有较好的电磁兼容(EMC)性能,可应用于高速CAN总线通讯中。

针对触发结构的硬件木马设计及检测技术研究75-81

摘要：鉴于硬件木马攻击可能带来的巨大危害,硬件木马的信息攻防已成为集成电路发展所面临的新问题,文章对条件触发型硬件木马的设计及检测进行了研究;为模拟灵活触发以及低的触发率,设计并分析了3种不同触发特征的硬件木马,以丰富硬件木马研究样例,通过对触发条件的控制实验,实现了对目标载体特权位的攻击。在硬件木马检测方面,为了尽可能地消除硬件木马的威胁,通过分析触发特征及电路特性,有针对性地提出检测技术,通过仿真及实测验证,表明该检测技术可对硬件木马实现有效检测。

基于ZigBee组网的星表探测装置设计及其定位方法82-88

摘要：文章针对未来小行星表面探测的需要,研究了一种基于ZigBee组网技术的无线星表探测装置及其定位方法。探测装置采用迷你立方体构型设计,每个装置配备多个ZigBee模块,模块的天线围绕立方体呈对称分布式安装,以确保当探测装置落到小行星表面后,至少有一个ZigBee模块的通信状况良好且可进行组网。撒布在小行星表面的多个探测装置可以组成一个无线网络,以实现探测数据的传输和系统的定位。针对多探测装置无线网络拓扑结构的数学建模问题,提出了一种通过提取分析接收信号强度指示值(RSSI)来确定探测装置间相对距离的测量方法;基于对传统三边测量法的改进,实现了网络中探测装置的自主定位。在实验室环境下,搭建平台对系统的组网和定位功能进行了实验研究,验证了方案的正确性。

晨昏轨道卫星三结砷化镓太阳电池阵功率衰减估计89-96

摘要：文章针对空间环境对于GaInP2/InGaAs/Ge太阳电池输出功率衰减影响,以运行轨道高度接近1000km的某晨昏轨道卫星为对象,在分析轨道半长轴与倾角摄动、光照角变化、降交点地方时漂移、日地距离波动等因素的基础上,首先讨论了电池工作温度和输出电流变化,建立太阳电池输出电流拟合模型;提出了发展拟合电流的归一化处理新方法,进行光照角、温度、地球反照归一化,重点减小太阳光源功率波动的影响;最后,利用实际在轨数据进行检验。结果表明,利用新方法得到的电流数据衰减特征明显,一致性较好;太阳电池功率衰减因子约为-1.02×10-5/d,年衰减率约为0.372%;在轨15.5年后,输出功率衰减预测约为6.6%;GaInP2/InGaAs/Ge太阳电池抗辐照性较好,适宜于近地空间长寿命应用场合。该方法可应用于在轨卫星长期测控与管理中的遥测诊断、能源估计与预测、器件健康状态评估等方面。

《空间电子技术》征稿简则97-97

摘要：《空间电子技术》是中国航天科技集团公司五院五○四所(对外名称:西安空间无线电技术研究所)主办的技术性刊物,国内公开发行,双月刊。本刊主要围绕国家重大航天工程和学术前沿,及时报道我国空间电子学领域的新理论、新技术、新成果。适合于从事空间电子信息技术领域的研究人员、工程技术人员、科研管理人员、高等院校相关专业的师生以及其他对空间电子技术领域感兴趣的读者阅读和参考。