俄罗斯深空测控通信技术的发展及现状

简单总结了俄罗斯(前苏联)深空测控通信技术的发展过程,主要介绍了俄罗斯深空网目前的组成和技术现状以及正在研制的尽可能符合CCSDS建议的新的深空测控设备。

远程故障诊断技术在测控系统中的应用

介绍了远程故障诊断技术的概念，以其在测控系统中的应用为例，详细说明了远程故障诊断系统的软硬件设计。

PTDN技术在航天测控通信网的应用研究

针对我国航天测控通信网采用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网协议)导致的协议无法自主可控、服务质量难以保障以及网络资源难以精细化管理等问题,分析了国际上通信网络技术的现状及发展趋势,在介绍PTDN(Packet Telecommunication Data Network,分组通信数据网)技术的基础上,进行了PTDN技术在航天测控通信网中的适用性分析,给出了协议应用带来的效果改善以及存在的不足。随后,结合PTDN技术的未来发展情况,提出了该技术在航天测控通信网中的应用部署策略。最后,搭建实验环境对航天测控通信网采用PTDN技术的效果进行了实验测试,结果表明PTDN技术可有效支持除组播传输以外的其他业务应用。

神舟号载人飞船船载测控通信分系统

介绍了神舟号载人飞船船载测控通信分系统中统一S波段(USB)、C波段、遥测、遥控、图像、话音、超短波(VHF)、短波(HF)和天线等子系统的组成、主要功能与特点,以及跟踪测轨、话音通信、遥控、遥测和天线等的可靠性设计。地面试验和飞行试验结果表明,该测控通信分系统都完成了测量任务,完全能满足载人航天工程的高要求。

适应空间任意姿态指向的天文卫星测控分系统设计

硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星具有在轨姿态任意无固定对地面、持续高精度系统时间要求等特点,常规的统一S频段(USB)测控设计和全球定位系统(GPS)接收系统设计难以满足卫星需求。文章提出了高全向覆盖的USB测控系统与基于射频合路方案的星载全空间可见的GPS接收系统方案设计及验证方法,介绍了测控分系统设计、技术特点,并给出了地面和在轨测试验证结果。以较低研制成本,简单的在轨测控实施需求,实现了任意对地姿态条件下卫星USB子系统的可靠测控和GPS子系统的在轨连续可靠定位。

高分多模卫星测控分系统设计与验证

高分多模卫星(GFDM-1)敏捷机动范围达到了单轴45°,机动速度达到了4.5(°)/s,大角度高速机动可能造成接收机失锁与接收星数下降导致非定位问题。文章提出了双天线同时参与解算的双频双模星载导航定位定轨体制,有效解决了姿态机动过程中接收星数减少问题,并实现了星载导航连续高精度定位。同时,采用了异构的测控分系统设计,提高了测控分系统可靠度,实现了卫星全球测控能力以及星地测控抗干扰能力。

高分三号卫星测控分系统设计与验证

高分三号(GF-3)卫星具有大角度快速机动及复杂电磁环境的特点,测控分系统常规设计难以满足卫星需求。文章提出射频设备的抗干扰设计及验证方法,介绍了GF-3测控分系统的设计、技术特点,并给出了地面试验及在轨运行验证结果,实现了测控分系统高灵敏度接收与大功率合成孔径雷达(SAR)之间复杂环境的电磁兼容性,同时首次采用高精度实时快速导航定位算法和自主健康管理方法,实现了导航子系统快速连续定位。

卫星测控系统高频箱的热优化设计

高频箱作为卫星测控系统高频接收分系统的重要组成部分,一直是结构设计的重点,热设计难度较大。为此,应用flotherm热分析软件对目前测控系统高频箱进行数字化建模、仿真求解,对高频箱热设计进行优化,制定出合理的热设计方案,较好地满足了设计要求。

一种基于MBSE的小卫星测控分系统建模设计方法

基于模型的系统工程MBSE思想和信息化手段,以模型为核心、关系追溯为手段,集合测控分系统技术指标、设计经验等知识信息,提出一种基于MBSE的小卫星测控分系统建模设计解决方案。利用模型承载文档,显性化经验、信息、关系,形成基于模型的知识管理工具,提高工作效率,解放设计师,实现知识经验的数字化模型化承载,为小卫星测控分系统由经验设计向仿真设计转变,由基于文档到基于模型的研制模式转变,由实物验证向虚拟和实物验证相结合转变进行了探索和尝试。

航天器测控与通信分系统自主健康管理方法

目前,大多数航天器的测控与通信分系统的自主健康管理功能局限于物理层设计,缺乏基于分层结构的系统设计,难以适应特殊工况。针对航天器长期在轨自主飞行对测控与通信分系统的需求,提出一种分层结构的自主健康管理方法,分别从物理层、数据链路层和应用层进行设计。物理层从“看门狗”和回读重配置2个方面开展设计;数据链路层完成基于射频链路的自主检测设计;应用层分别完成导航接收机自主健康监测、航天器掉电恢复后自主建链和发射机的自动功率控制策略设计。该方法在地面测试及在轨飞行中的验证结果表明:它能分别从物理层、数据链路层和应用层实现航天器测控与通信分系统的自主健康管理功能,适应航天器长期在轨自主飞行的需求及特殊工况。

载人航天器测控与通信分系统安全工作模式设计

从载人航天器测控与通信分系统链路资源出发,提出了基于地面S频段测控及导航信号接收链路全向覆盖,宽波束中继链路自主组阵,窄波束中继天线自主跟踪的测控与通信分系统安全工作模式,确保任何情况下测控通信链路都能够稳定建立,特别是在载人航天器出现异常掉电又恢复后,测控与通信分系统能够自动恢复高、低速天地链路,确保载人航天器安全工作。该模式设计经过地面测试验证和在轨飞行验证,既能够满足正常飞行时链路余量大于3dB的要求,又有效减少了紧急情况下载人航天器对地面的依赖,取得了良好的在轨应用效果。

目标飞行器测控与通信分系统

介绍了目标飞行器测控与通信分系统的组成与功能。给出了USB、S波段数传、遥测、遥控、话音、图像、高速通信、空空通信和天线子系统的性能与特点。综述了研制中的可靠性设计与验证。

火星探测中的深空测控通信关键技术

我国深空测控系统的实施始终围绕探月工程的三步走战略,包括“绕”“落”“回”,从关键技术突破、系统初步建成到系统完善,逐步发展起来。如今火星探测工程的成功实施,将进一步带动深空测控系统能力的建设与提升。从深空应答关键技术和地面站系统建设等方面,回顾了我国深空测控系统从无到有的发展历程,对火星深空测控系统的关键技术进行了总结。同时,针对美国在行星探测上的优势,对“毅力号”火星车的深空应答技术进行了分析概述,为我国火星探测未来发展提供借鉴。进一步,结合美国深空站建设现状,针对我国当前快速增长的对未来深空探测任务的需求,简要回顾了中国深空站系统结构、总体性能、关键系统设计和贡献。

基于无限长混沌序列的卫星扩频测控系统

介绍了无限长混沌扩频序列的卫星测控系统的原理和方案,对无限长混沌序列的相关性能进行了仿真和分析,从而论证混沌码扩频测控体制的可行性。提出了开环测距方法解决无限长混沌扩频序列测距问题。对该系统的误码性能进行了理论分析和仿真,结果表明,无限长混沌序列改善了传统扩频测控系统的误码性能,降低了传输信号的截获率,为无限长混沌序列在卫星测控通信领域的应用提供了可选的方案。

基于AR自编码扩频的卫星测控通信技术

文章介绍了卫星自编码扩频测控通信的原理和方案,提出了利用自回归滤波的方法从信源序列中提取扩频码的AR自编码扩频系统,并对该系统的误码性能进行了理论分析和仿真。分析与仿真结果表明,AR自编码扩频系统改善了普通自编码扩频系统的误码性能,降低了传输信号的截获率,为自编码扩频通信在卫星测控通信领域的应用提供了可选的方案。