一种标定中继卫星SSA转发器距离零值的试验方法

中继卫星对用户航天器具有测距功能,中继卫星前/返向SSA(S频段单址)转发器时延引入的距离零值对用户航天器测距数据系统误差的贡献不容忽视。针对中继卫星SSA转发器距离零值不易直接测量的问题,给出了一种标定距离零值的O-C试验方法,并根据连续多天实测的中继卫星多站测距数据和中继卫星对固定模拟测试站四程测距数据标定了2颗中继卫星S频段单址转发器的距离零值,验证了试验方法的有效性。标定结果进一步分离了中继卫星对用户航天器四程测距数据的系统误差,对提高用户航天器定轨精度具有积极意义。

基于中继卫星多址支持的卫星在轨健康管理模式

智能化卫星在健康管理方面提出了随遇接入中继卫星系统为其提供测控的要求,基于中继卫星S频段多址SMA全景波束支持,本文提出了一种中低轨卫星在轨健康管理的新概念和模式.新模式系统由中继卫星、用户终端和地面系统构成,分析给出了卫星在轨全时监视及随遇接入、卫星快速抢救、问题排查归零的健康管理工作流程,实现该模式运行的关键技术主要包括用户星在轨健康管理技术、基于中继卫星S频段多址的全景波束技术和空间网络接入技术。为后续中继卫星系统测控发展应用提供了一种新思路.

基于中继卫星SMA的用户网络接入技术

针对中继卫星各类型及大量用户的接入需求,设计了网络分级管理架构和动态/静态相结合的多码-多频-时分多址(MC-MF-TDMA)资源分配技术。利用网络分级管理架构,低层子网用户以自组织的方式通过高层骨干节点转接入S频段多址系统(SMA)波束,以增强网络的扩展能力,缓解多用户对SMA资源的过度消耗;利用动态/静态相结合的MC-MF-TDMA资源分配技术,延长时隙长度,提高用户数据速率的灵活性。OPNET仿真表明,网络结构和资源分配策略合理可行,可为中继卫星实现对陆、海、空、天各类用户在线管理提供技术支持。

支持航天器全时监控的中继卫星全景波束技术

针对中低轨航天器监控全时全域覆盖的特点,提出一种采用中继卫星多址返向全景波束联合相扫前向波束支持航天器在轨全时监控的模式。对该模式涉及的全景波束技术进行了仿真分析比较。结果表明,选用数字波束形成技术和1.5 dB交叠的波束构型形成全景波束,设计新的短报文和连续业务数据传输协议,分别用于航天器自身健康信息汇报和常规管控,链路预算余量高于3 dB,单颗中继卫星可服务不少于1000个短报文用户。为下一步全景波束演示验证试验和工程应用提供了参考依据。

TDRSS通信业务和信号设计

即将筹建的跟踪及数字中继卫星系统 (TDRSS)是国防和载人航天的重要支撑系统。介绍了TDRSS正反向通信链路的信号设计技术 ,根据K波段单址勤务、S波段单址勤务、S波段多址勤务 ,在正向链路都选择非对称的QPSK调制方式 ,I路传送扩频数据 ,Q路传送测距码 ;反向链路根据不同的数据组和数据模式 ,在I路和Q路选择扩频或不扩频 ,采用对称的QPSK调制。给出了详细的信号表达式及系统设计要点 。