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航天TT&C调度的拉格朗日松弛策略
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作者 康宁 武小悦 陈杨 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第19期283-285,共3页
根据航天遥测、跟踪和指挥(TT&C)调度的测控需求,建立航天测控调度问题的0-1整数规划模型,运用(λ,ν)、(μ,ν)和(λ,μ)3种策略对模型中的约束进行松弛,通过次梯度优化算法求得每种松弛问题的上界。利用2个场景验证上界(目标函数... 根据航天遥测、跟踪和指挥(TT&C)调度的测控需求,建立航天测控调度问题的0-1整数规划模型,运用(λ,ν)、(μ,ν)和(λ,μ)3种策略对模型中的约束进行松弛,通过次梯度优化算法求得每种松弛问题的上界。利用2个场景验证上界(目标函数值)的有效性,调度结果表明,3种松弛策略中以次梯度优化算法得到的上界差别最小。 展开更多
关键词 航天遥测 跟踪和指挥 调度 tt&c需求 拉格朗日松弛策略 次梯度优化 上界
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Simulation method for reliability of TT&C mission with high redundancy and small time horizon 被引量:2
2
作者 Shuangwei Xu Xiaoyue Wu 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2012年第6期943-948,共6页
The tracking, telemetry and command (TT&C) mission is extremely reliable for its characters of small time horizon and high redundancy. The combined forcing and failure biasing (CFFB) method that is usually used f... The tracking, telemetry and command (TT&C) mission is extremely reliable for its characters of small time horizon and high redundancy. The combined forcing and failure biasing (CFFB) method that is usually used for simulating the unreliability of the highly dependable mission system seems not so efficient for the TT&C mission. The concept about the importance of failure transition is proposed based on the logical relationship between TT&C mission and its involved resources. Then, the importance is used for readjusting the transition rate of the failure transition when using the forcing and failure biasing during the simulation. Examples show that the improved CFFB method can evidently increase the occurrence of the TT&C mission failure event and decrease the sample variance. More redundancy of the TT&C mission leads to the improved CFFB method more efficient. 展开更多
关键词 tracking telemetry and command (tt&c mission high redundancy importance sampling FORcING failure biasing.
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低轨大规模星座的航天测控随遇接入技术
3
作者 董光亮 郝万宏 +2 位作者 张国亭 汤达 郭洁 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第7期2172-2182,共11页
大规模低轨小卫星星座近年来在卫星通信、遥感观测等领域已成为各国商业公司发展的重点,我国也正在发展各类低轨卫星星座,在轨卫星数量急剧上升,航天测控运控系统作为卫星在轨平稳运行的管理操作者,针对大规模低轨卫星的高效测控正面临... 大规模低轨小卫星星座近年来在卫星通信、遥感观测等领域已成为各国商业公司发展的重点,我国也正在发展各类低轨卫星星座,在轨卫星数量急剧上升,航天测控运控系统作为卫星在轨平稳运行的管理操作者,针对大规模低轨卫星的高效测控正面临着重大挑战。借鉴移动通信领域的技术思想,该文设计提出了一种全新的面向低轨大规模星座的航天测控随遇接入技术。该技术利用全空域天线设备,构建形成低功耗的全时全景波束,通过专用接入信道,可形成地面站对大批量过境低轨卫星的“基站式”自动随遇接入,基于随遇接入技术构建的航天测控网将能够为各类低轨卫星测控、运控用户提供分布式端到端的高效服务能力。该文全面介绍了航天测控随遇接入系统的工作原理、体系架构、技术体制设计与关键技术,建立了随遇接入系统的用户容量模型。通过系统分析设计,可实现20000颗以上卫星在轨接入和测运控管理的服务能力,将有力支撑我各类低轨星座的建设与在轨高效应用。 展开更多
关键词 低轨卫星 航天测控 随遇接入
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基于多目标优化的测控数传资源动态重调度方法 被引量:1
4
作者 陈浩 孙刚 +1 位作者 彭双 伍江江 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3744-3753,共10页
近年来,地面站资源测控数传任务的一体化调度方法受到了越来越多的关注。针对任务随遇处理条件下的测控数传资源调度问题,建立了面向多个优化目标的测控数传资源动态重调度数学模型,提出基于启发式规则和多目标非支配解排序遗传算法(non... 近年来,地面站资源测控数传任务的一体化调度方法受到了越来越多的关注。针对任务随遇处理条件下的测控数传资源调度问题,建立了面向多个优化目标的测控数传资源动态重调度数学模型,提出基于启发式规则和多目标非支配解排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅲ,NSGA-Ⅲ)的地面站测控数传资源一体化动态重调度算法,可生成侧重不同优化目标的多个规划方案供规划人员备选。实验结果表明该方法能有效解决测控数传资源多目标动态重调度问题。 展开更多
关键词 测控资源 数传资源 动态重调度 多目标优化 演化算法
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测控站布局对区域卫星导航系统的影响 被引量:22
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作者 文援兰 柳其许 +1 位作者 朱俊 廖瑛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-6,共6页
建立区域卫星导航系统的测控网是卫星导航系统要解决的关键问题之一。讨论国内测控站的布设问题,采用网格计算方法分析国内测控站对导航星座的可观测性。引入位置精度衰减因子PDOP和定轨中的法矩阵条件数,分析测控网对导航星座的观测几... 建立区域卫星导航系统的测控网是卫星导航系统要解决的关键问题之一。讨论国内测控站的布设问题,采用网格计算方法分析国内测控站对导航星座的可观测性。引入位置精度衰减因子PDOP和定轨中的法矩阵条件数,分析测控网对导航星座的观测几何结构强度以及测站位置分布对轨道确定精度的影响,仿真结果表明,利用我国有限的国土跨度和航天测控资源可以确保对导航卫星的测控任务的完成。对在国外布设测控站进行讨论和仿真,结果说明位于国外的测控站(如可在澳大利亚的珀斯设站)的加入能明显改善观测的几何结构强度、提高导航卫星的轨道精度。 展开更多
关键词 区域卫星导航系统 测控站布局 卫星轨道确定
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基于混合蚁群优化的天地一体化调度方法 被引量:8
6
作者 张天骄 李济生 +2 位作者 李晶 杨宜康 杜卫兵 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1555-1562,共8页
天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic... 天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic-ant colony optimization hybrid algorithm,GA-ACO)求解问题。该方法利用遗传算法的快速搜索、群体性能等优势生成初始蚁群信息素分布,提高了蚁群算法由于运行初期信息素更新较慢导致的较低求解效率和后期早熟引起的较差求解质量。仿真结果表明,相比于基本蚁群算法和遗传算法,混合蚁群算法的寻优性能更好,求解效率更高,更适合解决天地测控资源一体化调度问题。 展开更多
关键词 遥测、跟踪和指挥 天地一体化调度 蚁群优化 遗传算法 混合智能算法
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航天测控网调度的混合构造启发式算法 被引量:8
7
作者 刘建平 李晶 张天骄 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1569-1574,共6页
针对航天测控网调度问题,提出一种基于混合启发式的解构造算法。与其他构造启发式算法不同的是,本启发式算法充分利用了我国航天测控网调度需求的特点,包括优先级、任务之间时间间隔要求和一个需求包括多个相同任务要求等,综合考虑了任... 针对航天测控网调度问题,提出一种基于混合启发式的解构造算法。与其他构造启发式算法不同的是,本启发式算法充分利用了我国航天测控网调度需求的特点,包括优先级、任务之间时间间隔要求和一个需求包括多个相同任务要求等,综合考虑了任务局部和需求全局,融合最大可用窗口价值规则和最早可用窗口集规则。其优势在于通过动态选择构造启发式规则来提高求解质量。最后,通过仿真实验分析比较,该算法可以在不明显增加计算时间的基础上得到更高的初始解质量。 展开更多
关键词 构造启发式 航天测控网调度问题 测控需求 约束优化问题 时间间隔
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基于面向任务模型的陆基卫星测控资源克隆选择优化调度 被引量:4
8
作者 侯翠琴 焦李成 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1525-1535,共11页
建立了面向任务的陆基卫星测控资源优化调度数学模型,与已有数学模型不同的是,该模型约束同一测控请求同一时刻只被一个可见陆基测控设备测控,为调度算法调度陆基测控设备完成更多的测控任务提供可能.基于此模型提出了基于面向任务模型... 建立了面向任务的陆基卫星测控资源优化调度数学模型,与已有数学模型不同的是,该模型约束同一测控请求同一时刻只被一个可见陆基测控设备测控,为调度算法调度陆基测控设备完成更多的测控任务提供可能.基于此模型提出了基于面向任务模型的陆基卫星测控资源克隆选择优化调度算法(Clonal Selectionland-based Sat-ellite TT&C Resources Scheduling Algorithmbased on the mission oriented model,CS_STT&CRSA),并从理论上证明了算法的收敛性.算法中采用能表示各测控请求时间先后及其与陆基测控设备关系的矩阵编码方式表示种群中的抗体;并针对该编码方式设计了相应的强约束满足算子,保证操作后的抗体满足强约束条件.在5颗同步卫星和30、40、50颗近地卫星请求测控的情况下,分别仿真了10组不同任务.对比实验表明,新建的数学模型可使调度算法更好地利用陆基测控设备;CS_STT&CRSA有更强的搜索能力和约束解决能力,能调度测控资源完成更多的测控任务,它的性能也更加稳定. 展开更多
关键词 矩阵编码 卫星测控资源 面向任务模型 克隆选择 调度算法
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航天测控任务可靠性的混合分析方法 被引量:5
9
作者 许双伟 武小悦 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期667-671,共5页
二元决策图(binary decision diagram,BDD)方法和直接仿真法在评估测控资源规模大、阶段任务多的测控任务的可靠性时都存在局限性。从分析单个阶段任务的可靠性损失量出发,提出一种测控任务可靠性分析的解析模型,并基于强制法快速获取... 二元决策图(binary decision diagram,BDD)方法和直接仿真法在评估测控资源规模大、阶段任务多的测控任务的可靠性时都存在局限性。从分析单个阶段任务的可靠性损失量出发,提出一种测控任务可靠性分析的解析模型,并基于强制法快速获取解析模型所需的输入数据。通过案例,验证了混合式分析法相对BDD方法和直接仿真法在时效性上的优势。这种结合解析模型与快速仿真法的混合式分析方法为解决测控资源规模大、阶段任务数量多的测控任务可靠性的评估问题提供了可行的手段。 展开更多
关键词 航天测控任务 任务可靠性 多阶段任务 解析模型 强制法
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基于半实物的S频段卫星测控仿真系统平台设计 被引量:2
10
作者 杨永安 韩忠民 +2 位作者 冯祖仁 李光明 张宏伟 《中国工程科学》 2004年第12期85-90,共6页
该仿真系统是为了满足S频段卫星测控演练的需要而提出的。根据航天测控系统和S频段测控设备的特点 ,明确了仿真系统的组成及功能 ,并对主要部分进行了详细的描述 ;确定了仿真系统运行工作模式、主要技术指标、接口之间关系 ;结合实际应... 该仿真系统是为了满足S频段卫星测控演练的需要而提出的。根据航天测控系统和S频段测控设备的特点 ,明确了仿真系统的组成及功能 ,并对主要部分进行了详细的描述 ;确定了仿真系统运行工作模式、主要技术指标、接口之间关系 ;结合实际应用情况 ,通过与真星进行比对 ,证明通过建立半物理仿真数学模型 ,达到了在数据层上与真星具有等价性 ,并展望了未来发展方向。 展开更多
关键词 系统仿真 航天 测控系统 S频段 卫星
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航天测控通信系统可靠性分析的Krylov子空间投影算法 被引量:4
11
作者 闫华 武小悦 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期63-67,共5页
基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难。提出了一种基于Krylov子空间技术的可靠性分析方法,将大规模问题投影至小规模子... 基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难。提出了一种基于Krylov子空间技术的可靠性分析方法,将大规模问题投影至小规模子空间中,求得问题的近似解。实验结果证明,Krylov子空间方法的计算速度及精度优于Ross方法和前向Euler法(forward Euler method,FEM)。 展开更多
关键词 系统可靠性 MARKOV KRYLOV子空间 航天测控通信系统
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提高GEO卫星测控覆盖区域的技术途径研究 被引量:2
12
作者 王凤春 杨淑丽 吴雨翔 《航天器工程》 2011年第4期45-49,共5页
星载测控天线是地球静止轨道卫星测控分系统的重要组成部分,对于星地测控链路通畅至关重要。根据地球静止轨道卫星测控任务的特点,简要介绍了测控天线的设计原则;基于单副天线的覆盖区分析,提出了采用两副天线组阵工作以提高测控信号覆... 星载测控天线是地球静止轨道卫星测控分系统的重要组成部分,对于星地测控链路通畅至关重要。根据地球静止轨道卫星测控任务的特点,简要介绍了测控天线的设计原则;基于单副天线的覆盖区分析,提出了采用两副天线组阵工作以提高测控信号覆盖区的建议,并分析了两副单元天线异频组阵与同频组阵工作模式,提高测控天线覆盖区的技术方案及对测控天线覆盖区的改善情况,对比给出了每种方案所占用的卫星资源及需要付出的代价。结果表明,两种技术方案均可提高卫星测控覆盖区。 展开更多
关键词 地球静止轨道卫星 测控 天线 测控信号覆盖区 仿真
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船载测控系统串行总线通信测试方法研究 被引量:2
13
作者 石启亮 韦应勇 胡新阳 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第30期170-174,共5页
针对目前船载测控系统中RS-422等串行总线通信缺乏有效测试方法的问题,提出了一种基于测控系统内部设备间通信验证的测试方法,即采用设备间的自闭环链路实现收发端口数据互相校验。通过设计相应的测试软件,实施串行通信的误码率测试、... 针对目前船载测控系统中RS-422等串行总线通信缺乏有效测试方法的问题,提出了一种基于测控系统内部设备间通信验证的测试方法,即采用设备间的自闭环链路实现收发端口数据互相校验。通过设计相应的测试软件,实施串行通信的误码率测试、控制与响应时延测试、最小发令间隔测试和控制命令拥塞测试,从而定量地评估测控系统串行总线通信性能和质量。实践表明,该测试方法可以有效解决串行通信测试难题,实现低成本高效率的串行通信性能测试。 展开更多
关键词 测控系统 串行总线通信 误码率测试
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面向日地拉格朗日L2点探测的深空遥测数传系统设计与试验 被引量:7
14
作者 吴伟仁 罗辉 +2 位作者 谌明 节德刚 唐玉华 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2559-2563,共5页
嫦娥二号卫星首次实现从月球轨道飞向日地拉格朗日L2点开展深空探测试验。受当前星地测控设备天线口径限制,遥测数传系统面临作用距离远、接收信号弱的技术难题,为此开展了地面弱信号捕获、低损失数据解调和高效信道译码等新技术探索与... 嫦娥二号卫星首次实现从月球轨道飞向日地拉格朗日L2点开展深空探测试验。受当前星地测控设备天线口径限制,遥测数传系统面临作用距离远、接收信号弱的技术难题,为此开展了地面弱信号捕获、低损失数据解调和高效信道译码等新技术探索与试验验证。试验结果表明,地面遥测数传系统成功实现了1500000~1700000km的数据接收解调,并具有实现更远距离深空通信的拓展能力。 展开更多
关键词 遥测 数传 嫦娥二号 日地拉格朗日L2点
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直扩/跳频测控信号捕获算法研究 被引量:2
15
作者 王金宝 杨文革 章兰英 《现代防御技术》 北大核心 2013年第1期92-98,182,共8页
指出了将直扩/跳频用于航天测控在信号捕获时的特殊性,针对这些特殊问题提出了混合扩频测控的捕获方案,并对其中的2个方面进行了改进。采用基于凯泽窗PMF-FFT方法来实现对频谱幅值的扇形衰减进行改进,采用抛物线插值法对多普勒估计时产... 指出了将直扩/跳频用于航天测控在信号捕获时的特殊性,针对这些特殊问题提出了混合扩频测控的捕获方案,并对其中的2个方面进行了改进。采用基于凯泽窗PMF-FFT方法来实现对频谱幅值的扇形衰减进行改进,采用抛物线插值法对多普勒估计时产生的栅栏效应进行改进。理论分析和仿真结果表明,与原有算法相比较,在相同积分时间内,凯泽窗PMF-FFT方法比直接PMF-FFT能够有效降低FFT输出的峰值衰减,减小频谱泄漏;抛物线插值测频能够有效减少频谱估计误差,从而利于后继跟踪的快速建立。 展开更多
关键词 直扩 跳频 航天测控 捕获 部分匹配滤波-快速傅里叶变换 凯泽窗 抛物线插值法
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面向航天器测控的可视化特效建模与仿真 被引量:3
16
作者 杨悦 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2206-2210,共5页
针对目前航天器发射和运行测控过程中,对星空、推力器火焰、光照、大气等特效模拟不逼真、不丰富等问题,提出了一种新的特效可视化模型和算法。通过将原始恒星赤经和赤纬转换为三维世界坐标系绘制星空环境;采用粒子发射和alpha纹理混合... 针对目前航天器发射和运行测控过程中,对星空、推力器火焰、光照、大气等特效模拟不逼真、不丰富等问题,提出了一种新的特效可视化模型和算法。通过将原始恒星赤经和赤纬转换为三维世界坐标系绘制星空环境;采用粒子发射和alpha纹理混合技术实现推力器火焰场景;利用Blinn-Phong模型处理光照明暗;选择OpenGL和GPU可编程着色器多纹理混合算法再现大气环境。同时建立以实时测控数据为引擎的航天器绘制操作算法,提高了航天测控任务可视化的实时性、精确性和逼真度。通过某卫星发射和运行测控任务和仿真数据,验证了模型和算法的合理性和正确性。 展开更多
关键词 航天器 测控 可视化 模型 仿真
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美国空军卫星控制网的现状与发展趋势 被引量:9
17
作者 杨红俊 《电讯技术》 北大核心 2002年第3期138-144,共7页
近几年的几场局部战争部分表明了现代军事航天系统的重要性。本文主要介绍了美国最重要的一个军事航天测控网———空军卫星控制网的情况 ,希望能对了解美国军事航天测控体制有所帮助。
关键词 美国 空军卫生控制网 现状 发展趋势 指挥控制中心 天地链路分系统 远方跟踪站
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基于遗传算法的航天测控网资源分配模型与仿真 被引量:3
18
作者 董加强 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第7期2074-2077,共4页
为了解决多星在轨测控给航天测控网带来的资源压力,在分析航天测控网资源冲突现象的基础上,构建了一种航天测控网资源分配模型。该模型立足于航天测控网现有的硬件资源,在不增加测控网建设成本的基础上,引入效益因子,既优先满足测控级... 为了解决多星在轨测控给航天测控网带来的资源压力,在分析航天测控网资源冲突现象的基础上,构建了一种航天测控网资源分配模型。该模型立足于航天测控网现有的硬件资源,在不增加测控网建设成本的基础上,引入效益因子,既优先满足测控级别较高的卫星的测控需求,又充分考虑接受测控任务时各个测控站的时延和带宽等实际因素,通过分配不同的权重,实现现有测控资源利用率的最大化,并采用遗传算法(GA)对该模型进行求解。通过仿真实验表明,与传统的资源分配方法相比,该模型的任务完成率提高了23%,测控资源利用效率为传统方法的2倍以上,而算法的运行时间与传统的方法相当。因此,在多窗口多星同时测控的条件下,该模型更能合理配置测控资源,提高整个测控网的利用效率。 展开更多
关键词 航天测控 资源分配 遗传算法 多窗口多星测控 仿真
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航天测控通信系统可靠性分析的改进Krylov投影算法 被引量:1
19
作者 闫华 武小悦 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2180-2186,共7页
基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难。提出了一种基于改进Krylov子空间技术的可靠性分析方法,该方法利用Arnoldi过程... 基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难。提出了一种基于改进Krylov子空间技术的可靠性分析方法,该方法利用Arnoldi过程构造正交基,并采用了类似于常微分方程求解的差分递推形式。分析了算法的局部截断误差,提出了算法迭代步长的计算公式。实验结果证明,改进的Krylov子空间方法简化了问题复杂度,提高了测控通信系统的可靠性分析效率和精度。 展开更多
关键词 系统可靠性分析 MARKOV过程 KRYLOV子空间 航天测控通信系统
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航天测控系统Markov可靠性模型的自动生成
20
作者 闫华 武小悦 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第9期2215-2220,共6页
航天测控系统的可靠性分析关系到航天飞行任务能否顺利完成,并通过对不同测控方案的分析,发现薄弱环节,优化测控系统的顶层设计.由于测控系统组成及其任务需求的复杂性,依靠人工完成对系统的描述和模型生成不仅效率低下,而且很难保证模... 航天测控系统的可靠性分析关系到航天飞行任务能否顺利完成,并通过对不同测控方案的分析,发现薄弱环节,优化测控系统的顶层设计.由于测控系统组成及其任务需求的复杂性,依靠人工完成对系统的描述和模型生成不仅效率低下,而且很难保证模型的准确性.基于可扩展标记语言(extensible markup language,XML),提出了测控资源元数据和测控任务的规范化描述方法,并由计算机辅助生成基于Markov的系统可靠性模型.提出了Markov模型的自动生成算法,通过算例证明了规范化描述方法和模型自动生成算法的有效性. 展开更多
关键词 航天测控系统 可靠性 规范化 模型自动生成
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