卫星通信在我国远洋航天试验中的应用

1 航天测控网 航天测控网是完成运载火箭发送、航天器跟踪测轨、遥测信号接收与处理、遥控信号发送任务的综合电子系统。由于地球曲率的影响,以无线电微波传播为基础的测控系统,用一个地点的地面站不可能实现对运载及航天器进行全程观测,需要用分布在不同地点的多个地面站“接力”连接才能完成任务。     

3G通信基站对于航天测控频段的影响及消除方法研究

按照统一测控频段规定,航天器测控频段为S频段,与3G通信频段相邻,对卫星地面站接收信号有干扰,严重的会导致S频段不可用。其原因在于3G通信信号的频段与卫星地面站S频段间存在频率距离过近甚至重叠的现象。这会导致卫星地面站S频段的前端放大器出现饱和,致使卫星的对地信号无法进入接收系统。     

通用化测控应答机设计

测控应答机是航天器测控分系统的核心设备,是航天器发射、在轨测控通信的重要途径,和地面站共同完成航天器的遥控、遥测、测距、测速等任务。不同的航天器测控通信分系统的测控应答机的技术指标不同,因而不同航天器的标准差异导致测控应答机不能互相通信、不能通用,文章介绍了基于软件无线电技术设计的通用化应答机可以在通用化平台上重配置、重编程、重配频带、重构模式,便于小型化、轻型化、简便化,通用化应答机可以降低成本、缩短研制周期、产品可靠性增加。     

深空测控系统测距信号体制分析

深空测控通信中,接收信号微弱,信号时延巨大,使得深空测控与地球轨道航天器的测控有很大差异,选择合理的测距信号体制,对深空测控系统具有极其重要的意义。在对NASA及ESA的几种测距信号体制进行介绍的基础上,分析比较了几种深空系统测距信号体制,并对深空测控系统测距信号体制提出初步想法。     

卫星扩频测控体制研究

介绍了USB微波统一测控系统、连续波测量系统、GPS原理。对中低轨卫星扩频测控采用的测控体制作了相应的论述与设计。提出中低轨卫星测控采用星地上下行信号相干(包括载波相干、伪码相干)方式,使星上应答机发射的下行频率与地面站发射的上行频率同步,消除星地钟差,完成卫星的测速、测距以及遥测遥控任务,并阐述了星地扩频测控设备的组成和工作原理。     

深空长时延条件下测控系统捕获应急处置方法

针对火星探测任务中测控距离远、信号传输时延长、测控通信链路中断后重建双向链路时间开销大的问题,分析了近地捕获与深空捕获的流程,提出了满足快速发令需求的应急处置捕获流程。结合深空航天器捕获流程中上行与下行信号处理解耦合的特点,提出上行捕获流程完成即可发送遥控指令进行应急处置,大幅缩短了处置用时。以深空测控设备实际工作中常见的发射机速调管故障为案例,对长时延条件下的测控系统捕获应急处置方法进行了模拟测试,并在首次火星探测任务中成功应用。此案例可作为火星探测等深空任务中测控链路异常故障处置时各单位协同工作的参考。     

未来飞行器测控通信体系结构及关键技术

根据未来需求和技术发展趋势,提出了中期面向航天器、航天靶场、临近空间飞行器、无人机的测控通信体系结构,展望了远期天空地一体化飞行器测控通信系统的体系结构,讨论了未来测控通信系统需要研究的主要关键技术.     

UAVS通信协议模块的设计与实现

在现代局部战争中,可采用高空长航时无人机作为通信中继平台,实现地面站与各任务机之间的通信(测控信息和任务信息传输)。论文给出了无人机系统(UAVS)通信网仿真模块的组成,设计了通信协议模块的分层呼叫、数据传输和飞行控制命令三个协议流程,该软件已成功地用于UAVS通信网仿真系统。     

扩频综合测控系统中的组合测距技术研究

扩频综合测控系统是一种新型的飞行器测控系统,它主要用于完成遥控、遥测、通信、定位、监控显示等各项综合性任务。针对中远程飞行器的特点和任务需要,本文提出了一种应用于飞行器扩频综合测控系统的新型组合测距方案,能够在长距离范围内完成无模糊精确测距及遥控、遥测等综合测控任务。     

无人机通信网络的研究

在现代局部战争中,可采用高空长航时无人机作为通信中继平台,实现地面站与各无人机之间的通信(测控信息和任务信息传输)。本文给出了无人机系统(UAVS)通信网仿真系统的组成,设计了通信协议模块的分层呼叫协议与路由选择协议,该软件已用于UAVS通信网仿真系统。     

运载火箭时序仿真测试系统设计

检测运载火箭地面测试设备的方法种类繁多,方法复杂,测试周期较长。设计一种运载火箭时序仿真测试系统,采用FPGA芯片的SOPC(可编程片上系统)技术,基于全双工USB 3.0控制芯片( CYUSB3014)完成上位机通信,单板模拟运载火箭飞行过程中64路时序系统发出的时序信号和时串信号,对不同测试需求的地面测试设备进行功能检测和故障诊断。具有方法简单,通用性好、精度等级高、通道数多的优点,能有效提高地面测试设备在测试任务中的测试效率。     

油井数据遥测、遥控系统通信卡的设计

介绍的是油井数据遥测、遥控系统智能通信卡的设计。该卡是连接主机与多个分机的桥梁，用于完成远程信号的采集、传输和处理，最终达到主机对分机的远程现场测控任务。     

基于MATLAB的探空火箭测控系统仿真

针对探空火箭发射高风险、不可逆等特点,设计出一种基于MATLAB的探空火箭测控系统仿真方案,有助于探空火箭任务总体设计。首先建立了地面站对火箭跟踪模型和箭载天线设备天线安装角模型,然后通过对模型的求解,计算出地面站对火箭跟踪俯仰角和天线安装角。通过编写MATLAB程序,实现了对火箭发射过程的跟踪,产生测控性能报告。经火箭发射任务检验,仿真结果表明,基于MATLAB的探空火箭测控系统仿真方案在分析测控性能具有较高的可靠性和准确性,提高了试验任务效果和试验任务成功率。     

密封舱温湿度测控系统的设计与实现

针对地面生命保障系统密封舱试验系统内温湿度环境控制的需要,研究与设计了一种采用Agilent VEE虚拟仪器技术和PLC技术相结合的温湿度测控系统。该系统通过PLC软件实时地进行温湿度值的设定和修改并完成温湿度的控制任务,同时将PLC采集到的温湿度信号通过串口完成与PC机的通信,通过Agilent VEE软件实现温湿度信号的存储、显示和打印,完成温湿度的测量。实验结果表明,该系统具有良好的实用性和可靠性。     

一种实现堆叠网络交换机快速切换控制的方法

随着测控通信技术和计算机网络技术的发展,卫星地面站都不同程度地使用千兆网核心交换机建立系统监控及业务数据网络传输,实现了测控终端设备的无人值守和远程监控,设备控制的可靠性与稳定性大大提高。但是,当主用交换机出现故障时,即使备用交换机是堆叠放置且处于热备份,交换机网络端口的物理通路仍需人工进行插拔完成切换操作,当交换机网络端口数量较多时,人工切换操作时间较长,时效性不高,在任务用时占用比例较大,制约了卫星地面站系统的应用效率。针对以上问题,提出了一种采用继电器机电设备实现主备交换机网络端口的物理切换控制方法,进行了网络切换器的设计和可靠性分析,给出了应用实例。实验测试结果表明,这种物理切换控制方法使得主备交换机网络端口的切换效率提高百倍。     

应用于粮库的单片机测控与网络管理系统

文章介绍了一套防止粮食霉变的微机控制系统,本系统主要完成“分布在各粮库的测控子系统与总控中心通信”和“各子系统独立完成测控”的任务。     

神州六号“背后”的IT系统

当神舟六号全面执行太空飞行的任务时，围绕着“神六”的七大系统（航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、航天测控与通信系统、着陆场系统）。从天上的宇宙飞船，到地面的指挥控制，再到天地之间的通信和监测系统，IT就象一只无形的手，在把控和操作着一切。     

时序大数据流式计算处理在航天测控中心系统的应用

大数据处理技术按照时效性可分为批处理与流处理两种模式。大量航天器工程测量数据经过测控设备的解码、译码等处理后形成原始数据发往测控中心,带有时间戳的这些原始数据、过程数据、处理结果数据及软件状态信息组成了时序大数据。通过对航天测控中心智能化决策模型的研究,设计了一种基于流式计算技术在航天测控中心系统的应用方法,指出了当前消息队列系统的瓶颈,并提出采用Kafka的消息通信机制来解决任务数量受限的问题。     

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。     

测控设备自跟踪状态稳定性分析及对策

卫星测控是保证通信卫星正常运转的重要手段.为完成通信卫星的测控任务,卫星地面站测控设备除了要求自跟踪系统交叉耦合系数满足技术指标外,还对其自跟踪状态的稳定性提出了要求.通过对自跟踪状态稳定性进行分析,发现和差信道的相位差变化会引起自跟踪交叉耦合系数的变化,进而改变了自跟踪状态的稳定性.考虑到进一步解析导致和差信道相位变...