深空系统低信噪比任意信号角跟踪接收机

介绍了一种适用于深空测控通信系统的角跟踪接收机,针对低信噪比系统设计,能够适应各种输入信号形式:残留载波信号、数传信号、甚至白噪声,有利于在深空跟踪系统中采用射电星校相,具有工程实用价值.     

双通道扩频角跟踪体制下实时校相技术

深空测控系统要求具有角跟踪功能,而和差双通道跟踪体制下测控设备在任务前需要进行校相。本文研究了实时校相算法,对该技术进行深入的推导分析,给出了具体的实现方案。并对此方案进行了系统仿真,结果表明该方案可行。     

利用射电星噪声的无塔校相方法

提出了射电星幅射的射电噪声信号用作单脉冲角跟踪和、差通道幅、相校准的信标源的校相方法.介绍了其跟踪和校准原理,分析了与正弦标校信号的区别,讨论了其在宽带跟踪和窄带跟踪中的不同应用.     

深空测控体系结构与技术发展

深空探测是国家综合实力的象征,集中体现了航天领域的发展方向和高精尖技术.测控通信系统是深空探测器信息保障的核心,如何适应深空飞行平台的应用是航天测控发展的重要课题.辨析了深空测控的一些基本概念,分析了其特点和需求,总结了深空测控的体系结构、标准化建设方面的进展,提出了未来20年深空测控应重点发展的方向.     

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。     

一种新的S频段测控系统校相方法

针对传统的S频段统一载波测控通信系统自动校相方法不能满足日益加重的长管任务,提出了一种新的校相算法,并给出了实现该算法自动化的具体方案。理论分析和实验结果表明,利用该方法进行定向灵敏度标校减小了系统交叉耦和值。自动化的实现节约了人工操作的时间,因此该方法具有速度快、精度高的优点。精度高大大改善了地面测控系统的跟踪性能;速度快缩短了战前标校时间,为任务前地面测控系统快速切换到任务状态赢得了更多的宝贵时间。     

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。     

一种国际C全频段通用型应答机的设计与应用

从日益繁重的远洋航天测控任务需求出发,讨论了我国远洋测量船国际C频段统一测控系统校飞、联试中对全频段通用型应答机的需求,阐述了基于综合基带技术的设计与实现方法,并对其近几年来在工程实践中成功应用与效果进行了总结.     

相控阵测控系统时频及标校信号一体化光传输设计

为了实现对相控阵测控系统不同通道间信号幅度、相位的精确加权,就必须保证时频信号和标校信号的准确传输.针对传统相控阵测控系统时频及标校信号传输网络设计存在的相位一致性差、安装复杂、价格高昂、后期维护性较差等问题,设计了一种新型时频及标校信号一体化光传输网络.实验测试数据分析和工程实例表明,该新型一体化光传输网络在性能、成本、可扩展性以及安装维护等方面均比传统设计有明显提升.随着相控阵测控系统的通道数越来越多,新型一体化光传输网络的工程优异性会更加突出.     

馈源整体制冷技术在深空测控系统中的应用

深空探测器通信距离遥远,其返回信号微弱,因此要求接收天线具备尽量高的品质因数(G/T).下行链路设备工作在低温环境中,有利于降低噪声温度,提高系统G/T值.针对35 m深空测控天线,首先分析了Ka频段天线增益、外部和内部噪声在此基础上提出了Ka频段馈源整体制冷方案,并对馈源不制冷和馈源整体制冷两种方案进行了比对分析最后总结了超低温馈源设计和制造关键技术.馈源整体制冷系统噪声温度测试结果小于45 K.分析表明采用馈源整体制冷方案能够提升系统G/T值1.03 dB,35 m深空测控天线Ka频段接收能力提高约21%.     

S频段通用应答机的设计与应用

为满足我国远洋测量船S频段统一(USB)测控系统对扩频/USB体制的测控、校飞需求,运用软件无线电的设计理念,在相同的硬件平台下,用不同的基带软件实现不同的测控体制.通过与相同的上下变频器相连,实现了S频段全频段通用应答机功能的设计.同时,还介绍了基于综合基带技术的通用应答机系统组成以及重要部件的工作原理,并总结了其在工程实践中的成功应用与效果.     

基于VC＋＋无人机地面测控系统设计

无人驾驶飞机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机,对其实现远程遥控遥测是应用中的重要环节,直接影响着无人机整体性能的发挥,因此地面测控系统对无人机的应用起到了关键作用.文中介绍了一种基于VC＋＋面向对象方法的无人机地面测控系统的设计及具体实现,重点对系统的硬件设计和软件设计进行了阐述,并进行实验验证.实验和测试结果表明该测控系统具有较高的可行性和可操纵性.     

标校卫星地面应用系统方案设计

卫星标校技术采用低轨卫星搭载标校载荷为地面测控设备标定系统误差,由于国内标校卫星发展较晚,相关研究主要集中于地面具体型号测控设备的卫星标校方法,缺少标校卫星地面系统研究以及真实卫星数据和试验验证手段。针对国内首个标校卫星型号“天平”一号卫星地面应用系统,设计了系统工作模式,提出了标校卫星任务规划方法,并对精密定轨调度和标校数据处理业务流程进行了分析设计。标校卫星地面应用系统面向标校用户提供测控设备标校服务,并为后续研究提供真实卫星数据和试验验证平台。     

一种国际C全频段通用型应答机的设计与应片

从日益繁重的远洋航天测控任务需求出发,讨论了我国远洋测量船国际C频段统一测控系统校飞、联试中对全频段通用型应答机的需求,阐述了基于综合基带技术的设计与实现方法,并对其近几年来在工程实践中成功应用与效果进行了总结。     

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。     

航天器的非相干高精度测速方法及实现

随着深空探测和天基测控系统的发展和应用,采用相干应答机将使星载系统变的复杂且测速精度很难提高。本文对非相干测速原理进行了讨论和公式推导,给出了系统设计方法。在精度分析的基础上,给出了设计参数图表。分析了非相干测速系统中测距音辅助捕获的实现方法,并分别讨论了ESA标准和CCSDS标准情况下非相干测速的实现方法。     

一种基于误差电压比例记忆的无塔校相方法

针对大部分航天测控站下行链路校相功能还依赖标校塔的现状,分析了偏馈模式和有线模式下方位、俯仰误差电压比例值保持稳定的原理,提出了利用该稳定性实现测控站无塔校相的方法。实验证明,利用该方法得到的校相结果交叉耦合小于七分之一,定向灵敏度满足要求。该方法解决了设备组合变更或设备检修后需要重新标定的问题,可应用于双通道跟踪体制的统一测控系统,具有很强的实用性。     

WCDJ 无线电测控动态校验系统设计与实现

介绍了 WCDJ 无线电测控动态校验系统组成及功能。探讨了 WCDJ 无线电测控动态校 验系统的方法设计以及在设计中的技术难点和创新点，并对 WCDJ 无线电测控动态校验系统的作用距 离进行了的分析和计算。该系统解决了无线电测控设备的系统校飞及测控设备合练，填补了靶场试验 手段的空白，提高了靶场的综合试验能力，而且满足靶场改造、研制无线电测控装备靶场验收动态校飞 的试验要求。     

基于无线通信网络技术的远程监控系统

中国卫星海上测控部多艘"远望号"测量船装有多套不同型号和规格的大型测控设备,对塔标校需求频繁,而且都是移动对象,因此,需要设计和研制一套能长期使用、连续工作能力强、各设备可综合利用的无线远程监控系统.文中简要分析了"远望"号远洋航天测量船船载无线电测控设备在出海前对塔标校的总体需求,在分析扩频技术特点的基础上,探讨了利用扩频技术实现标校塔远程监控系统工程的可行性,给出了远程监控系统的软件和硬件设计方案,并提出了结合网络技术对系统进行改进的设想.     

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。