遥测接收机系统软硬件设计的研究

由于低轨小卫星系统良好的发展前景推动了小卫星及其相关技术的妞速发展,本文论述了如何利用软硬件联合技术进行小卫星测控技术研究.     

卫星网络入门教程

电脑大亨比尔·盖茨以极高明的眼光盯上了全球卫星网络的诱人前景,准备在2002年之前发射840颗低轨卫星,为全球提供话音、图象和数据通信服务;马丁卫星公司、摩托罗拉等早已捷足先登,他们发起的铱计划中的66颗低轨卫星部分已投入运厅。若打算涉足这一名副其实的“高”科技产业,先来学学:     

GPS卫星跟踪数据的建模与仿真研究

根据卫星动力理论,建立了GPS卫星和低轨卫星的运动模型,再根据GPS定轨定位理论,建立了GPS跟踪数据的观测模型.最后在上述模型的基础上,提出了利用IGS数据产品进行低轨卫星以及地面观测站的GPS跟踪数据仿真的方法,并编制了相应的仿真程序.仿真结果表明文中的仿真方法能达到较高的精度,这对于论证搭载GPS的低轨卫星的定轨方案,评价其精密定轨算法,测试GPS数据处理软件,以及验证和比较GPS数据处理算法都具有较高的应用价值.     

“Гонец”低轨卫星通信系统综述

本文在简述低轨卫星通信特点的基础上,叙述了俄罗斯低轨卫星通信系统的概貌,重点阐述了该系统的构成、工作特点、终端类型,以及基本用户终端的组成和主要技术性能,并指出了该系统的发展计划及其应用前景。     

对地观测卫星任务规划的实践及发展

卫星任务规划是卫星地面系统的核心技术之一。本文立足于对地观测卫星任务规划技术的工程应用,结合多年卫星地面系统研制及管理实践,对卫星任务规划的研究与应用现状及其未来发展趋势进行综述。本文强调了可靠性、可控性、可理解性等概念,以及规划架构设计在任务规划研究中的重要性。在此基础上,着重阐述和分析了应急卫星任务规划、多系统协同任务规划、高低轨卫星联合任务规划、低轨组网卫星任务规划一体化、星地协同任务规划、基于机器学习的任务规划等技术挑战,最后就技术挑战进行了总结和展望。     

卫星宽带网络系统的研究与分析

本文主要介绍了卫星宽带网络系统的基本原理、技术特点、发展现状和应用趋势,通过研究和分析,证明了卫星宽带网络在信息通信领域具有广阔的应用前景。     

基于DSP + FPGA的PMSM控制系统设计与实现

面向低轨卫星载荷测试中可灵活配置和小体积宽带信号模拟的需求,采用了AD9361和Zynq-7000构成了信号模拟系统,AD9361射频捷变芯片具有宽带、小型化特点,基于SOC架构设计的Zynq-7000运行Linux操作系统,可完成低轨卫星轨道的位置、速度以及卫星接收信号的多普勒值计算,Zynq-7000通过寄存器实现对AD9361射频捷变芯片参数配置,同时将接收信号多普勒值计算结果通过AXI总线实时设置AD9361射频捷变参数可实现70MHz至6GHz低轨卫星载荷接收信号的模拟。论文给出了基于Zynq-7000芯片Linux操作系统下实时轨道参数和信号参数计算的流程和结果,测试了AD9361射频捷变芯片模拟生成的低轨卫星载荷接收信号性能参数。     

当今小卫星的发展水平及其关键技术

本文首先论述现代小卫星概念和发展阶段，其次讨论不卫星的应用和当今发展技术水平，并且预测２１世纪初小卫星技术状态，最后介绍小卫星和微小卫星的关键技术。     

基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统设计

低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔,为实现对传输数据信息的精准定位,设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统;设置电源管理模块,初步协调BDG—MF—OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块,将卫星通信信息反馈至网络与显示模块,实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计;建立同步信号模型,通过信号调制解调的方式,完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀,实现正交频分复用处理的关键技术研究;分包处理通信数据,借助已知的短报文通信模式,连接同步通信协议,完成低轨卫星移动通信同步控制;与北斗型通信控制系统相比,正交频分复用技术作用下,低轨卫星的移动通信能力得到强化,较好地满足精准定位传输数据信息的实际应用需求.     

组合大视场星敏感器卫星自主定轨中太阳摄动

目前,国际上卫星自主轨道确定已受到了极大的关注,卫星定轨向高精度、高自主性方向发展.自主定轨方法多种多样,获取定轨信息的方法与自主定轨测量设备紧密联系在一起.就组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法,建立了太阳引力摄动下的广义卡尔曼滤波模型,且进行了计算机仿真;通过对不同初始轨道高度情况的计算机仿真,给出了太阳引力对卫星轨道的影响;通过对东方红三号(DFH-3)卫星进行仿真和结果对比,说明了该自主定轨方法、所建滤波模型和算法的有效性.     

移动通信卫星系统展望

本文阐述了移动通信卫星系统的发展趋势,包括增强同步轨道卫星的功能,发展同步轨道卫星与非同步轨道卫星的组合系统,采用低轨道卫星系统,并对光学星间链路低轨道卫星系统的概念进行了简单介绍。     

卫星运行三维场景及星下点轨迹可视化研究

应用可视化技术构造卫星运行的虚拟场景,实时显示卫星运行状态及星下点轨迹,可为卫星轨道设计、卫星运行状态监控及卫星应用提供直观的分析和指导。通过对卫星轨道计算方法、几何建模、虚拟场景装配及虚拟场景驱动方法研究,本文开发了卫星运行三维场景及星下点轨迹可视化软件。本文详细给出了地球模型、卫星模型的建模及由此模型组装卫星运行场景的方法,卫星轨道计算及星下点轨迹可视化方法。该软件可实时模拟卫星在太空中的运行场景,给出卫星的即时经纬度坐标及星下点位置坐标。该软件已在实践中得到应用。     

静止轨道风云四号气象卫星模拟器研究

为满足气象卫星地面系统工程研制和应用过程中的卫星模拟仿真需求,分析了新一代静止轨道气象卫星的功能特点和仿真需求,采用模块化集成原则设计了一种气象卫星模拟器技术架构,实现卫星平台、有效载荷和星地接口的综合模拟。研究了遥测遥控、高速数传、姿轨控和数据管理等卫星功能的模拟方法,实现卫星平台系统核心功能和接口模拟,讨论了有效载荷的功能模拟与载荷数据仿真方法,模拟仪器工作模式,并行实时输出载荷仿真数据。根据风云四号气象卫星星地系统特点,研究了系统评估方法和联试方法,从功能完整性、设计指标符合性、系统可用性等方面对系统效益进行评价。综合评估结果表明,该系统能够达到设计和应用要求。     

5G低轨卫星移动通信系统多普勒频偏估计算法

随着卫星移动通信系统近些年来的快速发展,高传输速率、广泛覆盖范围、较低的传输时延以及较强灵活性是新一代的5G低轨(LEO)卫星移动通信系统发展的要求,但是由于低轨卫星移动速度很快,产生的较大的多普勒频移。通过建立使用5G候选波形滤波的正交频分复用技术(F-OFDM)的新型低轨卫星移动通信系统,针对该新型系统设计一种新的多普勒频偏估计方法,首先借助卫星轨道的多普勒特性来计算整数多普勒频偏,第二步借助F-OFDM资源块中的导频信息来估计精确的多普勒频移。主要完成了5G低轨卫星移动通信系统模型的建立与算法在系统中的仿真来验证其实际性能,经过仿真可以得到,本算法与同类算法相比计算复杂度低且精度较高。     

国外移动卫星通信技术的研究进展

本文介绍国外移动卫星通信技术的发展状况,包括正在开发实施的低轨、中轨、静止轨道和椭圆轨道系统。并综合比较了它们的链路电平估算、对移动终端的要求,以及投资、技术风险等问题。     

基于多边形距离的卫星对地时间窗口快速计算方法

随着近地轨道上的卫星数量急剧上升、卫星之间通过组网以星座的方式协同工作,增加了对地监测的能力;“星链”是近年来低轨巨型星座的典范,“星链”星座卫星轨道高度低,周期短,重访率高;卫星携带传感器后对地球表面形成探测区域,星座不同卫星能够同时对重点区域实现多重覆盖,可对全球主要地区完成24小时不间断侦察监视;将建模计算得到的覆盖区域和目标区域在二维平面表示为多边形(星下点表示为平面内一点),可以把卫星对目标区域覆盖时间窗口计算问题转化为图形之间的几何关系判断问题;同时,针对固定步长耗时较长的问题,根据多边形之间的距离设计了求解时间窗口的快速计算方法;依据平面内多边形预测距离的变化率动态设置步长,一天内参与覆盖边界计算、与目标区域相交判断的采样点数目由86 500个减少为457个,相比于固定步长方法效率提升约99.5%。     

中继卫星与用户航天器之间星间链路的研究

中继卫星在地球同步静止轨道上运行,既能直视中低轨道用户航天器,又能直视地面站,是沟通用户航天器与地面站的桥梁。如果考虑中继卫星星座,则中低轨道用户航天器基本上在中继卫星星座的覆盖范围内,因此只考虑单颗中继卫星与用户航天器之间的星间链路情形。中继卫星与中低轨道用户航天器之间的星间链路可以用中继卫星与用户航天器之间的时间窗口个数、平均时间窗口长度、最大和最小的时间窗口长度等参数描述。利用STK,采用模拟仿真的方法,分析了中继卫星与用户航天器之间的星间链路特性。     

考虑非线性项的卫星编队保持

针对低轨道运行的编队卫星在非线性项作用下,伴随卫星运行的相对运动轨道发生偏移的情况,传统的李亚普诺夫方法能较好地控制轨道的初始偏移,使系统达到李亚普诺夫大范围一致稳定,但长期项误差震荡较大.本文提出了一种多回路结构的卫星轨道保持的控制方法,内回路选取使系统满足李亚普诺夫大范围一致稳定的控制律,外回路选取LQR线性状态调节器.此内外回路调节器能更好地抑制环绕卫星相对于基准轨道的误差漂移,更好地稳定编队队形.最后,数值仿真结果验证了此方法比传统的李亚普诺夫方法具有使编队更稳定的效果.