中国航天

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周玉霞, 黄永辉, 吕良庆, 王维嘉

中国航天. 2020,(9): 9-14.

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随着全球逐步开展的一系列航天探索活动,空间活动范围不断扩大,出现了一些复杂任务的飞行要求,从对地观测卫星到数据中继卫星,从无人航天器到载人飞船和载人空间站,以及无人火星探测器等深空飞行器,其所处物理环境更复杂,功能要求更高,对航天任务的数据获取、处理、传输、交换、存储和安全等提出更高的要求。在此背景下,空间数据系统概念应运而生。空间数据系统咨询委员会（CCSDS）于1982年由美国航空航天局（NASA）和欧空局（ESA）牵头发起成立,是一个制定空间数据系统标准的多国论坛,其目标是加强各航天机构及商业伙伴间的互操作性和交互支持,同时降低风险、开发时间和项目成本。为了更好、更全面地理解CCSDS标准的可用特性,以及如何通过有效配置和部署这些特性地以创建可互操作的空间数据系统,2008年,CCSDS发布了空间数据系统参考架构（RASDS）,旨在提供一种描述数据系统架构和高层设计的标准化方法。该架构有助于理解这些标准如何在实际空间数据系统中协调一致地工作,并且明确当前的和计划中的标准化工作中重叠或空缺的部分。

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发展中的空间数据系统参考体系架构

黄永辉, 吕良庆, 周玉霞

中国航天. 2020,(9): 15-20.

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为了更好更全面地理解空间数据系统咨询委员会（CCSDS）标准的可用特性,以及如何将这些特性有效地配置和部署,以创建可互操作的空间数据系统,CCSDS系统工程领域的系统体系架构工作组（SAWG）于2008年推出了空间数据系统参考架构（RASDS）标准推荐建议书。在后续的工作中,不断地补充和完善参考体系架构,并结合实际应用的需要开展配套的标准制定工作。 CCSDS目前规划的体系架构分为两个部分：一是针对传输数据的通信服务的空间通信交互支持（SCCS）架构,描述了在空间链路业务（SLS）、空间网络业务（SIS）、交互支持业务（CSS）、系统工程业务（SEA）等四个领域内开发的物理层到传输层标准、安全标准、应用层处理和传输服务之间的关系;二是针对使用这些数据执行任务的应用与支持层（ASL）架构,主要包括涵盖地面任务控制、计划和调度系统、航天器之间接口的任务操作标准、功能和服务,以及涵盖航天器在轨功能、子网与通信、电子设备与应用程序之间接口的航天器在轨的标准、功能和服务。

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空间数据系统安全体系架构及其配套标准

许冬彦, 李国强, 周玉霞, 刘栋梁

中国航天. 2020,(9): 21-24.

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空间数据系统咨询委员会（CCSDS）2003年在系统工程领域成立了一个安全工作组（SEC-WG）,主要工作目标是给CCSDS组织提供信息安全相关的建议和指导,给出数据保护、信息安全、信息确认等方面的解决方案,为CCSDS其他工作组提供安全机制和相关的安全政策,开发安全体系架构,为空间任务计划制定信息安全指南等方面的任务。该工作组先后制定了空间安全体系架构、空间任务威胁文档、安全协议指南、密钥管理指南,以及加密和认证算法等方面的标准建议书,为CCSDS组织的各个工作组之间如何考虑安全问题提供了指导,在后期空间链路协议和空间网络业务的标准建议书中补充了安全相关的标准或技术内容,构建了空间数据系统完整的安全体系架构以及安全的标准化文件。

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欧洲航天标准化合作组织的包应用标准模型化设计思想

吕良庆, 周玉霞

中国航天. 2020,(9): 25-28.

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20世纪80年代末,空间数据系统咨询委员会（CCSDS）提出了遥测包和遥控包的标准建议书及其概念原理的绿皮书。为解决遥测遥控包的部署和应用问题,统一星载包管理系统和地面监控支持的应用设计规格,欧空局（ESA）负责开发和推出了包应用标准（PUS）,成为所有ESA任务中的事实标准。2003年发布PUS的A版本（Telemetry and Telecommand Packet Utilization：ECSS-E-70-41A）获得了广泛的应用和成功。经过十几年的经验积累和总结,2016年又发布了PUS的C版本(ECSS-E-70-41C)。

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航天器接口业务标准化和软件架构现状与发展展望

何熊文, 徐明伟

中国航天. 2020,(9): 29-35.

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针对航天器接口繁多、协议不统一、软件架构不统一的问题,空间数据系统咨询委员会（CCSDS）于1999年成立了航天器星载接口（SOIF）工作组,专门研究和解决此问题。2003年该工作组被改组为航天器接口业务领域（SOIS）,成为CCSDS六大技术领域之一。2007年,SOIS提出航天器接口业务参考体系架构以及配套的CCSDS标准建议书。2015年,美国航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）、中国空间技术研究院（CAST）总体设计部均提出了基于SOIS的星载软件架构。目前,SOIS参考体系架构还在不断演进,配套的接口业务标准也处于5年一度的更新之中,相关的软件架构也在不断改进,并且与SOIS正在重点研究的电子数据表单（SEDS）进行结合。欧洲空间标准化组织（ECSS）一方面基于SEDS开发欧洲的扩展EDS,另一方面同步推出与SOIS兼容的星载数据链路层协议标准,如1553B、SpaceWire、时间触发以太网（TTE）等。中国已研制上百个航天器,但在航天器接口和协议的标准化、软件架构的统一方面仍存在问题,主要体现在：（1）航天器内部接口包括1553B、CAN、422、LVDS、TLK2711、SpaceWire等多种类型,同一种接口的数据链路层或应用层协议也不统一,存在系统联试复杂、测试周期长、不利于航天器的快速开发和部署等问题。（2）航天器软件尤其是综合电子系统软件与接口、协议密切相关,由于各领域航天器接口和协议各异,软件难以重用,存在重复开发和测试的问题。针对上述问题,本文重点分析航天器接口业务标准化以及星载软件架构的研究现状,研判其未来发展趋势,并提出相关建议。

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“长征”四号B运载火箭成功发射“高分”十一号02星

蔡婷

中国航天. 2020,(9): 36-36.

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2020年9月7日13时57分, “长征”四号B运载火箭在太原卫星发射中心点火升空, 成功将“高分”十一号02星送入预定轨道, 发射取得圆满成功。

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“长征”十一号火箭成功实施“一箭九星”海上发射任务

郑恩红

中国航天. 2020,(9): 37-37.

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2020年9月15日09时23分, 在预定海域,“长征”十一号固体运载火箭以“一箭九星”的方式, 将“吉林”一号“高分”03-1组卫星送入预定太阳同步轨道,发射取得圆满成功。

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“长征”四号B运载火箭成功发射“海洋”二号03星

任悦鸣

中国航天. 2020,(9): 38-38.

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2020年9月21日13点40分,我国在酒泉卫星发射中心,用“长征”四号B运载火箭成功发射“海洋”二号03星。

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中美航天领域发展态势分析及建议

徐嘉, 胡朝斌, 梁巍, 侯宇葵

中国航天. 2020,(9): 40-42.

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航天技术从诞生伊始就是国家战略性高技术领域,与国家战略、意志密不可分,对国际政治、经济、科技和国家安全有重大影响,并将长期成为大国竞争博弈的战略高点。当前,中美关系呈现出崛起与遏制焦灼的大国竞争态势,中美经贸摩擦和科技领域封锁与博弈不断升级。太空已成为国家利益的新边疆、国家安全的新高地和中美博弈的新战场,很可能引发航天领域重点方向竞争博弈升级,需理性看待、冷静分析,保持定力、全面应对。

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美国《国防太空战略》研究分析

谢珊珊, 吴昊, 李云

中国航天. 2020,(9): 43-45.

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2020年6月17日,美国国防部对外发布首份《国防太空战略》公开版概要(以下简称“战略”)。该文件与美国新版《国家安全战略》《国家防务战略》《国家太空战略》一脉相承,以中俄为主要威胁,以全面夺取太空霸权为根本目的,重点明确未来10年美军太空力量发展目标与措施途径,标志其太空战备能力建设进入体系化落实阶段。

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航天保险对促进我国航天强国建设的思考

王强, 桂文东

中国航天. 2020,(9): 46-48.

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航天是一个国家关键核心技术应用的重要领域,几代中国航天人更是隼路蓝缕、顽强拼搏,攻克了一系列关键核心技术,才有了中国航天大国的地位。保险作为主流金融业态之一,如何积极参与航天关键核心技术创新攻关这一伟大工程,如何为实现“航天梦、强军梦、中国梦”做出更大贡献,是我们每一个从事航天保险工作的人应该深深思考的问题。

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从“星链”计划浅谈外空治理

张雪

中国航天. 2020,(9): 49-52.

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近年来,太空探索技术( SpaceX)公司、亚马逊、一网(OneWeb )公司、低轨星(LeoSat)公司、加拿大运营商电信卫星（Telesat)公司等纷纷计划打造低轨卫星星座,引发卫星互联网的发展热潮。在为全球提供互联网接入便利的同时,也带来了诸如太空垃圾问题、外空轨道频率资源竞争问题、卫星碰撞风险、影响天文观测等一系列外空治理的问题。这些问题涉及科技、法律、天文、管理等多领域,需要多领域、多主体协调解决,共同构建一个外空治理体系。本文以其中规模最大的SpaceX公司的“星链”计划为例,从法律和管理视角出发,对其中的外空治理问题及目前的治理规则做了一些思考。

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俄罗斯太空目标监视力量发展研究

林枫, 崔文, 殷智勇, 王啸臻

中国航天. 2020,(9): 53-56.

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近年来,随着航天领域技术的飞速发展,航天大国在太空中的活动日益增多,太空这一蕴藏着重大资源和国家利益的疆域已呈现出拥挤、竞争和对抗的趋势,尤其是在轨道资源极其有限、轨道价值极高的地球同步轨道更是如此。俄罗斯太空目标监视力量在苏联弹道导弹预警和太空目标监视的相关军事基础上,推动体制改革,促进力量整合,完善装备体系,形成了以“树冠”系统、“窗口”系统、国际科学光学观测网(ISON)、“沃罗涅日”导弹预警雷达等装备为代表的太空目标监视网。作为当前世界第二大太空目标监视网,俄罗斯已然具备了按照自身体系构建的太空目标监视力量。

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“黑杰克”项目动向及应用前景分析

李菲菲, 胡敏, 武暾, 王昊淳

中国航天. 2020,(9): 57-61.

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近年来,随着商业航天的发展,商业空间技术为低轨通信卫星在军事领域的应用提供了具有吸引力的规模经济,其批量研制、快速部署、大容量、低延时、全球覆盖等特点,为军事作战通信保障应用提供了新理念、新思路。“黑杰克”(BlackJack )、空间传输层(STL)、商业天基互联网军用试验等概念是包括美国国防高级研究计划局(DARPA)、空军、航天发展局(SDA）等在内的美国军方机构发起的多项研究,旨在追求未来战术通信的便利性、多样性、规模性和经济性的基础上,探索利用商业星座发展成果服务军事能力建设。增强太空体系的弹性、防御能力以及重构能力成为美军变革优先的考虑因素。如何更好地利用和支持美国商业产业,以确保军事航天系统能够在较低的风险下优先发展弹性、重建和作战能力,成为美军太空作战的选择。“黑杰克”卫星项目寻求利用低成本商业卫星平台、可快速更新升级的军用载荷来构建低轨军事通信与侦察卫星星座。

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北京市一零一中教育集团“航天原创诗歌合集”选登（二)

中国航天. 2020,(9): 62-67.

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联合发射联盟公司和太空探索技术公司中标美国国家安全发射合同

许双明

中国航天. 2020,(9): 68-72.

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美国国防部下辖之空军部2020年8月7日宣布,联合发射联盟（ULA）公司和太空探索技术（SpaceX )公司已经中标“国安航天发射(NSSL）第二阶段（二期)发射服务采购”项目,拿到为期5年的合同,将承担2022-2027财年间美国军方和情报机构的国家安全卫星发射任务。ULA公司拿到3.37亿美元的一项合同,而 SpaceX公司则拿到3.16亿美元的一项合同。美国政府的财政年度从10月1日开始。

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维珍银河公司展示“太空船二号”客舱设计

王铮

中国航天. 2020,(9): 73-79.

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2020年7月28日,正在准备结束“太空船二号”亚轨道航天飞机试飞工作并启动商业运营的维珍银河公司,对外展示了该飞行器的客舱内部设计。由于疫情原因,这场活动是以在线方式进行的。该公司突出展现了舱内设计从座椅到摄像机的各个方面,目的是要最大限度地提升客户体验。这些客户花费数十万元,就是为了能俯视一会儿地球,并在微重力环境下飘浮一阵儿。

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2020年, 第9期　刊出日期：2020-09-30

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