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期刊信息/Journal information
航天返回与遥感
航天返回与遥感

刘兆军

双月刊

1009-8518

remotesensor2003@yahoo.com.cn

010-68378497

100190

北京市2747信箱35分箱

航天返回与遥感/Journal Spacecraft Recovery & Remote SensingCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    亚轨道载人飞行发展研究

    王硕包文龙贾贺刘康...
    1-8页
    查看更多>>摘要：二十一世纪，商业航天是世界航天产业经济发展的重要引擎。亚轨道载人飞行作为载人航天的商业外延，体现出低成本、高可靠和便捷性好的特点，是商业航天追逐的热门赛道。文章对国际上亚轨道载人飞行的发展现状进行了调研，从可行性、用户需求和经济效益等方面，对三种亚轨道载人飞行形式进行了对比分析。结果表明，载人飞船方案是亚轨道载人飞行最合适的发展方向;载人飞船后续发展需重点突破可重复使用火箭技术、逃逸救生技术及无损回收技术。

    亚轨道载人飞行高空气球空天飞机载人飞船分析规划

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    小型货物返回舱外形优化设计

    王一帆金蔚刘宏标
    9-17页
    查看更多>>摘要：为了在小型货物返回舱的总体方案设计阶段获得返回舱在高超声速条件下最优的气动外形，文章基于Isight软件搭建优化平台，建立以升阻比、阻力系数为优化目标，以头部驻点热流、货舱容积利用率和货舱体积为约束条件的优化模型，进行小型货物返回舱气动外形的优化设计。为了提高单目标优化精度，采用了不同组合的优化算法，充分发挥全局优化算法对初值不敏感、全局收敛性强及数值优化算法收敛速度快、精度高等优势。优化结果表明，基于修正牛顿理论的气动快速计算模型计算返回舱气动参数误差在 5%以内，预测精度高;以升阻比为单目标的优化使升阻比增大了 27。7%;若要获得最大容积，不能只以容积率为约束条件，必须同时加入容积为约束条件开展优化;单目标优化解仅是Pareto多目标优化最优解集中的一个特解。该优化平台可用于工程中小型货物返回舱方案设计选型，为返回舱外形优化提供有力支持。

    货物返回舱高超声速多目标优化遗传算法

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    翼面形状对翼伞气动性能的影响

    陈子悦仇博文李岩军余莉...
    18-28页
    查看更多>>摘要：为了研究不同翼面形状对翼伞气动性能的影响，文章以某型冲压翼型为对象，建立了翼伞滑翔阶段稳态绕流流场数值模型，分析了翼面后缘形状对稳态滑翔阶段翼伞流场结构及气动特性的影响，在此基础上探究了后缘前掠角大小对翼伞气动性能的影响。研究结果表明，后缘前掠型翼面的上翼面前缘压力降低，有利于减小翼面压差阻力，升阻性能最好，翼伞设计时宜采用后缘前掠型翼面设计;随着前掠角增大，升力系数和阻力系数均先减小后增加，翼伞升阻比随着前掠角增大呈现先增后减的趋势;当前掠角过大时，上翼面流动分离区变大，压差阻力增加会导致升阻比降低;综合流场结构和气动特性考虑，前掠角为 6°时翼伞气动性能最优。研究成果可为高滑翔翼伞设计提供一定参考。

    冲压式翼伞翼面形状数值模拟气动性能后缘前掠角

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    轻小型高可靠回收控制器设计与实现

    刘靖雷闫云龙裴晓燕孙希昀...
    29-38页
    查看更多>>摘要：针对某商用返回式卫星回收系统轻小型、高可靠的约束要求，设计了一种新型回收控制器产品，该装置基于微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)过载传感器进行弹道过载测量，采用双核四进程"与或"逻辑实现冗余控制，基于容性释能半导体桥点火器起爆技术实现火工品管理。策划了针对返回过程的弹道过载触发验证试验，针对容性释能电容阵列放电特性，开展了容性释能系统不同初始电压、不同电容阵列容值以及不同回路阻值下的点火效能仿真分析。结果表明该回收控制器在轻小型约束下返回弹道过载感知精度达到±0。28 g，可实现开伞逻辑高可靠控制。半导体桥点火器容性释能电路优化参数为初始电压大于 24 V、回路阻值小于 0。3 Ω、初始电容大于 22 μF，可实现点火器高可靠点火控制。该设计在不显著增加硬件基础上，大大降低产品质量，可为航空航天用同类电子系统设计提供参考。

    回收控制器过载传感器开伞控制容性释能

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    自然灾害监测卫星协同任务规划研究

    李冉向曼金岩薛野...
    39-47页
    查看更多>>摘要：当前对地观测卫星具有快速、动态、准确等特点，是自然灾害高精度监测的必要手段。然而当前对地观测卫星数量众多，且卫星的主要任务和分辨率也存在较大差异，如何对卫星任务进行合理的调配是自然灾害应急监测的关键。文章在自然灾害监测需求分析的基础上，提出了一种基于时空约束和任务优先级的自然灾害卫星观测规划方法。通过建立卫星任务规划模型，结合贪婪算法和遗传算法分别进行优化，最后使用优化模型进行模拟仿真实验来验证模型的可靠性。结果表明，贪婪算法和遗传算法分别适合于中小区域和大型区域的自然灾害对地观测任务规划。

    卫星任务规划时空约束贪婪算法遗传算法

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    大幅宽面阵相机多片探测器影像拼接方法

    周楠邱庞合
    48-57页
    查看更多>>摘要：大幅宽面阵相机通常采用多片探测器拼幅成像的方式来增大幅宽。为了提高数据的使用效率，用户要求提供几何无损和视觉无缝的拼接产品。由于分片探测器间重叠区域小甚至无重叠区，拼接后影像畸变增大等原因，传统像方拼接方法难以适用。针对此问题，文章提出一种基于传感器校正的大幅宽面阵相机多片探测器影像高精度几何拼接方法。该方法首先根据卫星相机分片探测器的物理结构及其成像几何特性，虚拟一个完全理想的无畸变面阵影像，影像覆盖范围与原始分片探测器影像覆盖范围相同;在严格标定分片探测器像元指向的基础上，建立虚拟影像与原始分片影像的像点坐标换算关系，并将原始分片影像的像点灰度值赋给虚拟影像对应像点，进而实现对分片影像的无缝拼接和畸变校正。经对仿真数据和在轨数据的试验验证，结果表明:对于不同探测器拼接方式和搭接区重叠情况，文章中所提方法可获得视觉无缝和几何无损的拼接影像，影像的片间拼接精度和影像内部几何畸变均优于1 个像素。

    传感器校正影像拼接面阵相机静止轨道卫星

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    基于星点亚像元误差补偿的大视场红外相机在轨检焦方法

    杨舒琪张春晓程普邢坤...
    58-70页
    查看更多>>摘要：针对大视场红外相机在轨调焦时受大气条件、地物丰富度、月相角等因素影响导致对地调焦和对月调焦周期长、效率低的问题，文章提出一种基于星点亚像元误差补偿的红外相机在轨检焦方法，通过对未经大气退化的星点图像进行精准质心定位提取清晰度评价指标，有效规避外界因素的影响，提升在轨检焦效率，保障在轨检焦精度。首先对星点图像分别采用自适应阈值质心法和高斯拟合法提取质心估计值;依据图像信噪比、星点目标能量集中度确定最佳因子，构建误差补偿模型进行精确质心定位;再提取图像点扩散函数的波形半高宽(Full Width at Half Maximum，FWHM)作为在轨检焦清晰度评价指标;设置不同谱段、不同能量集中度的星点红外图像作为在轨检焦图像，分别采用质心法、高斯拟合法及星点亚像元误差补偿方法进行目标质心提取并估计FWHM，实验结果表明:三种方法的质心提取平均误差分别为 0。1195、0。0107、0。0027，均方根误差分别为 0。1210、0。0124、0。0085，星点亚像元误差补偿方法质心提取误差最小，稳定性最好。能量集中度为 0。4～0。8 之间时，采用星点亚像元误差补偿方法质心提取平均误差均小于 0。01，优于其他方法。在此基础上，采用该方法提取的FWHM平均精度提升了三倍以上，且不受星点质心位置随机性的影响，对于实现基于恒星的在轨检焦具有较高的可靠性和稳定性，满足在轨检焦要求。

    大视场红外相机误差补偿在轨检焦能量集中度提取质心

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    基于深度神经网络的星敏感器成像在轨校正方法

    陈旭睿闫浩东丁国鹏支帅...
    71-80页
    查看更多>>摘要：由于卫星在轨时受空间恶劣环境干扰，星敏感器相机在轨输出的图像相对于地面标定时产生畸变，制约其姿态测量的精度，且受在轨运行条件的限制难以进行实时有效的图像校正，造成星敏感器精度受限。针对以上问题，文章提出一种可用于在轨校正星敏感器畸变的方法，通过构建星点畸变坐标与星库理论坐标的映射数据集来训练神经网络模型，拟合星敏感器成像的非线性畸变，实现高精度图像畸变校正。为了验证该方法的图像畸变校正能力，文章进行了模拟星图仿真试验，试验结果显示，星点测量坐标与理论坐标平均误差在校正后从 0。723 7 像素降至 0。058 6 像素。该结果表明文中所提出的校正方法可以使星敏感器解算精度得以显著提升，且具备在轨学习能力，可扩展应用到其他星上载荷的图像校正。

    天文导航星敏感器神经网络畸变校正姿态估计

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    基于多角度多光谱相机的相对辐射校正方法分析

    赵德馨李对对陈继辉王凡超...
    81-90页
    查看更多>>摘要：多角度多光谱相机(Directional Multi-Spectral Camera，DMC)由 5 台相机组成，每台相机单独成像，这种成像方式导致其立体成像过程中多相机间辐射响应很难保持一致性。为实现各个视角相机及每片CCD的辐射响应一致，文章提出了多相机全局色差标定法，并与直方图在轨统计法和偏航定标法对DMC影像的辐射校正效果进行了对比。其中几种方法的相机间影像的辐射校正效果比较显示，多相机全局色差标定法校正的 5 个相机的影像颜色更接近，且均匀地物的相对辐射校正精度更高;CCD片间影像的校正效果比较显示，直方图统计法和多相机全局色差标定法校正的CCD片间影像都呈现颜色均衡，基本无色差，且相对辐射校正精度在 3%以内。综上，说明多相机全局色差标定法更适用于校正DMC的辐射一致性问题。

    多角度多光谱相机相对辐射校正多相机色差标定法直方图统计法遥感图像

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    P和L波段的典型地物雷达散射系数的研究

    刘志坤江凯乔兴旺谈璐璐...
    91-98页
    查看更多>>摘要：能够反映地物散射特性的雷达散射系数应用前景广泛，具有重要的学术价值。国内外对于L波段同极化和交叉极化雷达散射系数的差值的相关研究较少，且暂无公开的P波段典型地物的雷达散射系数数据，为了弥补这一现状，文章结合国内外实测数据分析了P波段和L波段雷达散射系数和入射角的变化关系，并对L波段和P波段典型地物的雷达散射系数进行了比较。结果表明:L波段HH极化和HV极化雷达散射系数的差值随着入射角的增大而减小，在40°入射角时，典型地物的差值在10～13 dB;P波段典型地物雷达散射系数随着入射角的增加而减小，且比L波段小 1～2 dB;P波段HH极化和HV极化雷达散射系数差值随着入射角的增大而减小。文章的研究为P、L波段雷达的遥感应用积累了数据，为极化SAR反演目标信息提供帮助和借鉴。

    交叉极化同极化后向散射系数L波段P波段

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