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题名数字孪生卫星:概念、关键技术及应用
被引量：80
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作者
刘蔚然
陶飞
程江峰
张连超
易旺民
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机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所
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出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期565-588,共24页
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基金
北京市杰出青年科学基金资助项目(JQ19011)
2019年工业互联网创新发展工程资助项目。
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文摘
在分析卫星产业发展趋势与升级转型新需求后,为推动卫星与新技术融合发展,提升大型卫星工程的整体管理水平与流程管控能力,促进卫星产业数字化、网络化、智能化、服务化转型升级,将数字孪生技术与卫星工程的关键环节、关键场景、关键对象紧密结合,探讨提出了数字孪生卫星的概念。为阐述数字孪生卫星内涵,以卫星互联网项目为背景,从空间维度对数字孪生卫星的组成进行了分析,包括数字孪生卫星试验验证系统、数字孪生卫星总装车间、数字孪生卫星产品、数字孪生卫星网络等。从时间维度对数字孪生卫星核心要素,包括模型线程(Model Thread)、数据线程(Data Thread)、服务线程(Service Thread),进行了阐述。在此基础上提出了数字孪生卫星关键技术体系,并结合前期已开展的相关实践工作,从全生命周期视角对数字孪生卫星在卫星总体设计、详细设计、生产制造(含装配、集成与测试)、在轨服务与健康管理、网络运维管理各阶段的应用进行了探讨,以期为未来卫星产业发展,卫星工程和卫星互联网工程建设提供参考。
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关键词
数字孪生卫星
数字孪生
卫星工程
卫星互联网
数字孪生五维模型
全生命周期
新一代信息技术
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Keywords
digital twin satellite
digital twin
satellite engineering
satellite network
five-dimension digital twin model
life cycle
new generation information technology
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分类号
V57
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名基于卫星数字并行系统的星座成像调度方法
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作者
余快
张鹏
陈斌
葛萌
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机构
中国空间技术研究院遥感卫星总体部
北京控制工程研究所
中国空间技术研究院杭州中心
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出处
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2023年第2期68-75,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(62022013)
装备发展部基础研究项目(514010212-302)。
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文摘
遥感卫星星座成像调度是指通过调度和分配可用的卫星观测资源,对多个地面目标点进行成像.为了使成像调度方案满足任务需求并具有最优任务效能,通常将星座成像调度问题描述为含有多种约束的优化问题.本文提出一种卫星数字并行系统,模拟在轨卫星星座运行及控制过程.在系统中建立模拟GNC分系统、数管分系统、测控分系统功能的数字孪生卫星,接收并执行真实卫星控制指令,并以遥测数据的形式反映卫星姿态和轨道控制过程.考虑卫星多目标成像中的能量、时间窗口、光照及气象条件约束,以目标点重访时间为优化指标,将星座成像调度问题建模为一类带有约束的优化问题.通过卫星数字并行系统的加速仿真得到多目标成像序列的可行解集,并通过求解优化问题,得到多目标点重访频率最高的星座成像调度方案.仿真结果表明,本文提出的方法解决了星座成像调度中的目标分配问题,采用的数字孪生卫星模型能够真实模拟卫星姿轨控过程,从而保证该方法在星座成像任务中更具可行性和时效性.
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关键词
成像调度
卫星星座
数字并行系统
数字孪生卫星
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Keywords
imaging scheduling
satellite constellation
digital parallel system
digital twin satellite
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分类号
V412.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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