一种用于中继卫星SMA系统在轨标校的新方法

天基测控是国际测控领域未来发展的重要方向,而跟踪与数据中继卫星系统是天基测控的典型代表。近年来,随着中低轨卫星用户数目的显著增加,中国新一代的中继卫星系统将提供SMA服务,用于完成多个用户星的测控数传任务。为了实现良好的波束形成,必须对SMA相控阵天线进行在轨标校。目前已有的星载相控阵天线标校方法中,REV法不需要增加额外设备、实用性较强,获得了更广泛的研究,但其只适合在时间与硬件资源较宽松的条件下应用。为了提高SMA系统的使用效率,节省标校时间,提出了一种新的基于正交四相旋转的标校方法,该方法通过对接收信号的功率方程进行降维反演,能在保精度的前提下快速完成中继卫星SMA系统的在轨动态标校,标校时间远小于REV法,因此更有利于在工程实践中应用。     

利用激光测距卫星实现对测控设备的精度鉴定

测控设备的精度具有重要意义，利用激光测距卫星进行测控设备精度鉴定具有可行性和很大的优越性。首先选择待鉴定的目标，并进行标校；然后选定合适的精确定轨卫星；在轨道预报的基础上，使光学、遥测、雷达等测控设备同时跟踪指定卫星，获得测量数据；通过对卫星精确定轨的模型的应用，获取精确数据；两者对比就可以对测控设备的精度进行准确地鉴定。该方法操作简便，精度高，有着广泛的推广应用前景。     

Ka频段遥感卫星数据接收系统跟踪性能测试新方法

针对Ka频段低轨遥感卫星数据接收系统跟踪性能测试中的问题,提出了一种新的测试方法。利用设计的Ka频段低轨卫星动态目标模拟数据,采用转动第三轴跟踪标校塔Ka频段信标的方式模拟动态目标的跟踪,在研制的原型系统中开展了接收系统跟踪性能的测试验证。该测试方法可为Ka频段低轨卫星数据接收系统跟踪性能的测试验收提供参考。     

两颗中继卫星共用测站协同控制研究

中继卫星地面应用系统建设周期长、建设造价昂贵。处于相近轨位的两颗中继卫星使用同一个测站进行测控和数据中继应用,能够有效降低系统建设成本。通过梳理卫星各平台测控事件之间的时间约束关系及其对地面应用系统的设备的使用约束,分析了测定轨精度、位置保持、星蚀期能源管理、地敏探头干扰保护对共用测站的影响,提出了两颗中继卫星分时测定轨、位置保持分别进行地敏探头干扰保护的方法,以及平台应急条件下共用测站控制支持模式。最后,就共用测站执行数据中继任务提出了建简易备份站降速使用的建议,为中继卫星地面应用系统建设提供有益的参考。     

卫星测控系统新型校相体制的研究与实现

在许多卫星测控系统中,使用标校塔信标信号进行自动校相,存在一定的局限性,如无法设置标校塔、信号质量不好、标校塔维护困难等。为了克服这些局限性,研究了一种新的校相体制,设计了地面校相信号模拟源,产生校相所需的信号,进行自动校相。从理论上分析,设计的校相信号模拟源完全能满足系统自动校相的精度要求。该校相体制可以应用于许多测控系统中,对研究测控系统的无塔标校具有指导意义。     

基于跟踪精轨卫星的雷达角度标校方法研究

基于中大型雷达设备可以方便地跟踪中低轨空间目标的特点,提出了通过跟踪精轨卫星标校雷达设备的原理和方法,分析了该方法相比传统雷达角度标校方法的优点,给出了方位/俯仰型雷达天线利用跟踪精轨卫星进行角度标校的误差修正模型、数据采集方法、标校参数的最小二乘拟合算法,并结合某雷达的实际标校结果,验证了该标校方法在实际工程中的可行...     

卫星信道模拟器的设计

为了保证地面测控系统的系统指标,尤其是针对综合基带的测速和测距的指标,设计了一套能模拟卫星轨道运行的设备,来对地面测控系统的系统指标进行验证。介绍了卫星信道模拟器的工作原理设计和信号的模拟要求,阐述了信号在空间信道传输时延及衰减表述为接收端多普勒频率以模拟目标的距离和速度的硬件和软件设计,解决了其涉及的关键技术,并提供了测试数据,最后给出了系统应用模型。     

标校机便携式测试系统的设计与实现

分析了“北斗”一号标校系统现状,指出了当前标校系统所面临的问题,提出了解 决问题的方法,设计并实现了标校机便携式测试系统。整个系统软硬件有机结合,具有体积 小、 重量轻、携带操作使用方便的优点,特别适用于现场测试,保障了标校系统设备能正常可靠地 服务于“北斗”一号卫星导航定位系统。     

对低轨卫星星座天基测控服务模式的设计与应用

随着大规模低轨卫星星座的全面部署,对天基测控服务模式提出了新的挑战。分析了低轨卫星星座在常态运行、应急使用以及智能化应用中的测控需求;构建了新型天基测控服务系统,设计了前返向实时跟踪波束和全域静态波束组合应用的天基测控资源保障模式。提出了基于地面运管中心统一调度的天基测控服务模式,给出了即时计划驱动和“返向全时分发+前向业务驱动”两种典型模式下的系统工作流程,归纳总结了所述服务模式产生的效益。详细梳理了与所述服务模式相适配的卫星终端设计要求,明确了不同模式下的卫星终端工作状态。可用于指导后续对低轨卫星星座天基测控服务的工程化应用。     

基于通信转发器的扩频测距技术

针对航天器测控中利用卫星通信转发器实现多站测距进行可行性分析,在扩频测距帧测距原理的基础上,研究利用卫星转发器对上行测距信号变频转发来实现对星测距,同时对卫星工程测控与应用系统之间上下行链路功率分配、标校方法、地面测量设备组成原理等关键技术进行分析论述。该测距方案突破了传统多站测距时受卫星应答机配置数量的限制条件,实现多站同时测距后,可以提高测距精度和定轨精度,降低对设备测角精度的要求,减少测轨时间,有效缓解测控设备资源紧张的状况,同时该测距方式还可作为应答方式侧音测距的有效技术备份手段。     

航天地面测控系统的健康管理应用

健康管理技术为管理对象提供健康状态管理和维护功能,已成为航空航天装备系统的重要组成部分.针对航天地面测控系统的健康管理需求,提出了基于多层级健康状态采集信息的健康管理体系架构,为地面测控设备提供状态监视、故障诊断和健康状态评估服务,并对相关健康管理功能的业务模型进行了分析,对全系统的健康管理体系工作流程进行了设计.该健康管理系统目前已实际应用于某地面测控站的建设中,提高了地面站设备的故障检测维修效率.     

基于嵌入式云平台的中继卫星系统地面终端站基带池设计技术

针对中继卫星系统地面终端站测控与数传业务设备套量种类繁多、专用性强、互替性弱的应用现状,通过对地面站基带开放式平台架构的研究,提出了一种嵌入式云平台部署方案和基于蓝图技术的全景动态重构技术路线,解决了地面终端站基带功能可扩展、终端可灵活重构、计算资源可按需配置、业务功能可在线定制和快速切换等问题。研制了原理样机并进行了演示实验,网络互联速率达到40 Gb/s,入网子颗粒5个,微颗粒达到32个,部署业务种类达到4种,单功能重构时间为30 s,与传统测控基带设备相比,在相同的建设成本下,处理能力提升5倍以上。实验结果表明,所提技术能够大大提高中继卫星系统地面终端适应战时快速响应与机动部署的能力,并有效降低设备研发、运营维护以及未来性能升级的成本。     

基于Web的多体制中频测控一体机设计与实现

从国外引进的地面测控设备在国内测控相关业务中广泛使用，其功能完备，但也存在系统集成度低、连接关系复杂、信号中继环节多等影响系统整体可靠性的弊端，并且成本高昂。针对高集成、小型化、智能化的测控设备需求，研究了嵌入式Web和软件无线电技术，提出了基于Web的多体制中频测控一体机设计与实现方案，测控一体机的核心功能是实现统一S频段、统一C频段和非相干扩频测控体制的遥控信号调制、遥测信号解调,以及测距测速。同时，设备还集成了信号源、功率计和频率计的部分功能，可实现对输入信号功率、频率和信噪比的测量。通过嵌入式Web设计，设备参数可以灵活动态配置，能够完成卫星地面测试、测控模拟和地面站测控等相关业务。     

胚胎电子系统技术在航天电子装备中的应用

针对在轨航天器和地面测运控系统运行高可靠长寿命的迫切需求,引入胚胎电子系统仿生自修复技术,为高可靠性航天电子装备设计提供一种新思路。分析了航天电子装备面临的主要问题与现有冗余容错技术存在的不足,介绍了胚胎电子系统仿生自修复技术,从硬件资源消耗、可修复故障类型、修复时间等方面对比了胚胎电子系统仿生自修复技术与典型冗余容错技术的优缺点。结合胚胎电子系统仿生自修复技术的优势,分析了其在航天电子装备中的应用方向与面临的挑战,为高可靠航天电子装备设计研究提供参考。     

典型测控系统自动化运行的设计与实现

介绍了典型测控系统全新的自动化运行设计。该系统是为卫星长期管理任务配置的新一代测控设备，采用轨道根数和网管计划驱动模式，适应对任务中心和网管中心全透明的数据传输和远程监控，卫星长期管理期间实现有人值守、无人操作，设备自动化程度比以往测控设备大幅提高，其自动化运行设计将成为新一代测控系统的技术典范。     

大功率测控装备交流用电特性分析

针对近年来大功率卫星测控通信装备(TT&C)在供配电环节出现的各种问题,首先,阐述供配电网、用电设备为保证电能质量需要遵守的相关标准,详细分析交流供电系统瞬时功率的波动特性;然后,以某型精密跟踪脉冲雷达为例,侧重分析大功率TT&C 装备交流电能的使用方式和特性,说明各类型交流电能使用方式及耐受供电电压跌落的能力,纠正TT&C 装备必须始终保持交流供电零中断不全面认识;最后,提出大型TT&C 装备电源分系统设计阶段的基本要求和TT&C 装备交付用户时需要向供电系统提交的技术性能参数,从而确保科学合理地设计供配电系统,实现TT&C 装备的安全可靠运行。     

基于组态王的标校远程监控系统软件设计

为满足测量船远程监控标校塔标校设备的需求,在原有基于C/S监控模式不能适应高密度任务的情况下,提出利用组态王KingView开发B/S网络模式的标校设备远程监控软件.首先给出了远程监控系统的组成和控制对象,进而应用KingView进行监控软件设计,通过画面布局设计、数据字典构建、动画连接实现了监控需求,采用中间件技术实...     

一种基于先验信息的中高轨卫星遥测任务资源调度方法

中高轨卫星测控需求的特性导致遥测数据接收任务占用了绝大部分设备跟踪时长,但遥测任务的资源调度问题的相比遥控和测轨复杂性更高,使得其资源调度算法的自动化水平一直不高。根据中高轨卫星遥测数据接收任务需求和我国测控站布站情况,设计了一种基于先验信息的中高轨卫星遥测任务资源调度算法。该算法以中高轨卫星遥测任务需求整体满足率最大和算法复杂度最低为设计目标,以人工安排中高轨遥测任务测控工作计划积累的有益经验作为先验信息,赋予中高轨卫星遥测任务可行解优先级使用值。通过实际数据仿真分析,该算法极大缩小了中高轨卫星遥测任务可行解空间规模,有效提高了资源调度效率,资源满足率达到99.7%以上,遥测单收设备使用率超过97.7%,为卫星资源调度算法设计提供了参考。     

远程无线控制系统的设计与实现

由于保密的要求以及铺设专网耗资巨大等问题,测量船对远程的 标校设备无法进行有效的控制。通过选用无线网桥技术设计了一套无线控制系统,并开发了 网络控制模块以及相应的软件,进而实现了测量船对远端设备的有效控制。测试表明,系统设 计合理,控制便捷,具有可靠性、安全性和扩展性高等优点,完全适用于测量船远程控制。