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。

全景多波束卫星测控系统容量分析

相比于跟踪波束卫星测控系统,全景多波束卫星测控系统具有航天器进入覆盖区域内即可实现测控、系统容量大等优点。其使用码分多址区分用户,由于扩频码不完全正交,接收信号会引入多址干扰并影响系统容量。针对全景多波束卫星测控系统的多址干扰问题,分析了存在多址干扰时的信干噪比,在测距精度和误比特率约束的基础上,推导了理想功控和非理想功控时的系统容量并进行数值计算。结果表明,该系统能够同时支持500个航天器,但功率控制误差会使系统性能恶化1.6 dB。