我国航天测控通信系统配置CCSDS SLE业务方案设计

介绍了CCSDS SL正业务的具体内容，提出了在我国航天测控系统中采用CCSDS标准的SLE传输协议实现国际联网的设想,并给出了前向遥控SLE业务的配置方案。

测控网中TCP协议的研究与仿真

传输控制协议(TCP)是TCP/IP协议族的核心协议,当应用于测控网中的卫星链路时,由于卫星链路传播时延大、信道不对称、传输误码率高的特点,TCP协议性能下降.对几种常见的TCP版本在地面链路和卫星链路的应用进行了仿真比较,找出最适合卫星链路的TCP版本,在此基础上针对卫星链路进行改进使卫星链路的各RL量得到提高,最后利用仿真平台进行验证.

商业载人航天器测控通信模式初步构想

随着商业航天的快速发展与可重复使用等前沿技术应用的逐步成熟,以往以国家行为为主体的载人航天领域已开始积极吸纳商业航天力量融合发展。针对载人航天高可靠性要求与商业航天低成本控制之间的矛盾,梳理分析了现役载人航天器测控需求、链路配置与使用模式,在此基础上,综合考虑载人航天传统需求与商业航天特点,提出了标配+选配的测控链路配置模式;针对在轨关键事件与常态化运行场景,设计了中继、对地等传统链路与卫星互联网系统、北斗短报文系统等非传统链路相结合,支持遥测、遥控、图像、话音等多样化业务的载人航天器测控通信模式。相关研究成果可为商业载人航天器测控通信设计提供借鉴参考。

无人机机载测控天线自动选择算法

中大型无人机通常配备多幅天线来降低机体遮挡和空域覆盖不够的影响,传统地面测控站手动选择天线的方式存在准确性不高、时效性差、占用操控员精力等缺点。分析了先进无人机测控链路架构,提出基于无源天线方向图的自动天线选择算法,通过实测或仿真天线增益数据形成拟合曲线,根据地面站投影在飞机坐标系下的方位俯仰实现自适应天线选择。针对有源相控阵或定向天线,提出机体坐标系到相控阵天线坐标系的转换矩阵和波束指向算法。给出测控直扩波形信噪比计算方法,将信号质量算法作为卫星导航失效情况下自动天线选择的备份手段。所提算法在准确性、时效性和自动化水平上相对传统手动方式有较大提升,飞行试验数据表明本文算法有效支撑无人机与测控站的稳定可靠通信。

一种扩频测控链路中PIM的全盲抑制算法

针对航天器扩频体制测控链路中无源互调(PIM)干扰的问题,提出了一种基于小波包分解的全盲PIM抑制算法。该算法将接收的扩频测控信号进行小波包多层分解,根据分解后的信号应满足高斯分布的特性,完成对干扰进行抑制,而整个处理过程不涉及干扰门限的设置,是一种全盲的PIM干扰抑制方法。Matlab仿真表明,采用该抗干扰算法可将信干比提高7dB。

测控链路干扰防护措施

在分析测控系统抗干扰薄弱环节的基础上论述了测控链路干扰防护的重点,提出了几种测控链路干扰防护措施,包括能量干扰防护、信号干扰防护和信息干扰防护等。

中继测控链路动态分析与计算方法研究

中继测控链路计算是进行中继测控链路性能分析的重要手段。就任意可视弧段而言,中继终端和中继卫星之间的相对位置都是不断变化的,这就引起部分链路参数随着时间和位置动态变化。文章提出了一种中继链路动态分析与计算的方法,建立了中继链路动态通信方程,最后以中继终端和天链一号01星某仿真可视弧段为例,进行了中继链路的动态分析与计算。结果表明,文章的链路计算与分析方法实际可行,对于中继终端实际工程应用和在轨试验具有参考价值。

航天器中继链路测控通信覆盖性能分析

仿真分析了航天器在不同飞行姿态、不同性能中继终端下的中继链路测控通信几何覆盖率性能,比较了几何覆盖率与有效覆盖率的差异,给出了提高有效覆盖率的建议。

空间链路扩展业务及其在测控网间互操作中的应用

测控网具备网际互操作能力可以实现资源共享,提高设备利用率,降低研制、操作与维护成本和风险,已成为测控网的发展趋势。美国在天基网、地面测控网、深空网和军用测控网之间利用空间链路扩展(SLE)设备进行了成功的互操作演示验证,各国航天局也在各自的航天任务中使用SLE业务实现互操作支持。文中介绍了SLE业务的体系结构与作用,概述了SLE业务在各国的应用现状。

基于DRL的巨型星座星地测控链路规划算法

针对巨型星座的星地测控链路规划问题,提出了一种基于深度强化学习的智能规划调度算法。该方法考虑了卫星对于测控站的资源竞争关系和连接关系,设计了环境状态,决策智能体通过感知卫星状态,结合动作选择策略,生成卫星对于测控站的分配方案,并根据反馈的奖励值进行策略的迭代优化。将本算法应用于巨型星座系统的星地测控链路规划任务,仿真结果表明所提出的智能算法可以将测控站天线利用率提升到98%以上,同时有效地降低了天线的切换次数。另外,训练好的模型可以根据未来时刻的星地可视窗口,在30s内快速生成星地测控链路规划方案。

无人机测控与信息传输技术发展综述

无人机测控与信息传输技术(简称无人机测控技术)是指对无人机进行遥控、遥测、跟踪定位和信息传输的技术。无人机测控与信息传输系统(简称无人机测控系统)由数据链和地面控制站组成,其性能和规模在很大程度上决定了整个无人机系统的性能和规模。介绍了无人机测控技术的基本概念,重点分析了其主要关键技术,综述了国内外的发展现状,并展望了无人机测控技术的主要发展趋势。

运载火箭天基测控S和Ka频段链路分析

天基测控是测控系统发展的必然趋势,文中首先针对跟踪与中继卫星系统介绍了航天器间传输链路类型,在对天基测控技术基本原理进行说明的基础上,重点对运载火箭S频段和Ka频段天基测控系统无线链路进行了分析和计算,最后对运载火箭Ka频段天基测控特点进行了分析。

高空军用飞艇测控与信息传输关键技术

以高空军用飞艇测控与信息传输系统为主要研究对象,阐述了测控与信息传输系统在飞艇应用中的重要作用,提出了飞艇测控与信息传输系统功能结构,总结了其技术特点及需要解决的主要技术问题,并提出了初步解决思路。

一种功能分层的无人机测控链路互联互通设计方法

参考开放式系统互联模型,采用功能分层的方法建立了无人机测控链路抽象架构,分析了链路互联互通的影响要素。提出了一种适用于各种物理层波形、数据类型、消息格式、链路管理体制的测控链路互联互通设计方法,实现了不同型号无人机测控链路的互联互通,为现役的各型无人机链路改造及后续新型无人机链路通用化设计奠定了基础。

深空测控链路的大气衰减分析

深空探测的发展对测控链路计算的精度要求越来越高。影响链路计算精度的首要一项就是大气衰减。本文论述了引起大气衰减的因素和计算模型,分析了各个参数对衰减的影响,并引入了概率统计的方法计算大气损耗的概率分布,最后给出了深空站所在地区的大气损耗的计算结果。

地空测控链路OFDM信道估计

针对无人飞行器大动态运动特点,提出利用地空测控窄带扩频链路的信道估计,辅助OFDM传输方式的下行宽带链路进行信道估计的方法。基于OFDM信道估计基带模型,设计了奇偶OFDM符号分组交错导频插入方式,设计了基于窄带链路多普勒频偏、多径时延信道估计的宽带链路信道估计算法。在大多普勒与多径传输信道下对算法误码率性能进行了仿真,验证了下行宽带链路具有较强的抗大多普勒、抗多径衰落的性能。

厘米级扩频测距系统自校准链路分析

针对未来遥感、导航等卫星对地面测控设备的距离测量精度由米级提高到厘米级这一问题,简要介绍了航天测控常用的距离零值标校方案,并量化分析了天线和模拟信道设备引入的距离零值变化,认为必须引入与工作链路同时工作的距离零值自校准链路。针对扩频测距系统对自校准链路的信号形式进行了讨论,并对工作信号电平与自校准链路信号电平之间的相互影响进行了理论分析及仿真,认为自校准链路信号电平低于工作信号电平10 d B是一个较优的选择。

一种时域-频域并行处理的干扰检测方法

航天测控链路通常面临多种干扰源和多种干扰方式组成的复杂干扰环境,针对测控链路干扰样式及干扰特性,面对在宽频带进行快速高效的干扰检测的实际需求,采用时域-频域并行的干扰检测方法对测控链路干扰进行检测。针对脉冲干扰,在时域采用基于动态门限的能量检测法进行检测;对于非脉冲干扰,在频域采用基于多相FFT技术与区域能量检测相结合的方法进行检测。该检测算法具有消耗可编程门阵列(FPGA)资源少、实时性高、检测门限低和检测概率高、对多种干扰具有通用性等特点,较好地解决了航天测控链路领域干扰检测问题。

载人登月测控通信系统的现状与发展趋势

总结和分析了国外载人登月工程及其测控通信系统的发展现状与趋势,探讨了我国载人登月工程测控通信系统的体系结构,提出了建立S/Ka宽带测控通信主干链路及分步建设完整载人登月体系的建议与目标。

深空微波高精度测距测速技术

后续深空探测任务要求微波测量精度提高至少一个数量级。在此背景下,首先分析了目前我国深空测控系统无线电测距、测速现状,给出了主要误差源分解以及精度提升具体措施。针对行星间等离子体附加的测量误差,提出了多频链路消除行星间等离子体的具体方案。理论推导表明多频链路的设计使得无线电观测量基本上不受角距的影响。针对目前米级的设备校零残差提出了设备零值在线校正技术,以满足分米测距精度要求。