中继星典范——跟踪与数据中继卫星系统

美国宇航局的跟踪与数据中继卫星系统(TDRS)的发展,主要是为载人航天服务的。它的提出、部署和服役,其实比SDS还晚几年。战略收缩的产物。早期美国宇航局载人航天的测控活动,是靠全球布站来实现的。在其巅峰时期,美国宇航局维护着3个全球地面站网络。

数据中继卫星系统体系综述

自20世纪70年代美国开始发展“跟踪与数据中继卫星系统”(TDRSS)以来,数据中继卫星系统已历经50余年的发展。俄罗斯、中国、欧洲等航天国家/地区根据其政治、经济、地理等国情及航天探索发展规划,分别发展出技术体制与形态各异的数据中继卫星系统。同时,随着人类探索太空的脚步迈向深空,地月空间、地火空间的测控与数据中继设施建设也未曾止步。2024年3月20日,探月工程四期鹊桥二号中继星在中国文昌航天发射场成功发射升空,鹊桥二号中继星作为探月工程四期后续的“关键一环”,将架设地月新“鹊桥”,中国数据中继卫星家族进一步发展壮大。本文回顾了各国/地区数据中继卫星系统发展概况,并对深空数据中继卫星体系展开介绍。

暗影舞者——美军的卫星数据系统

美国军方一度拥有自己的数据中继卫星系统——“卫星数据系统”。这个系统前后发展了三代。第一代是1976年至1987年的SDS-1;第二代是1989年至1996年的SDS-2;第三代SDS-3从1998年投入使用。高度保密的SDS。SDS系统的主要功能是把侦察卫星图像中继传输给美国本土。

跟踪与数据中继卫星系统在测量船上的应用前景

介绍了国际跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的基本状况与发展趋势,分析了今后测量船利用中继卫星系统传输高速数据的应用前景,比较了测量船加装中继卫星系统的几种方案,并对其可行性进行了评估。

跟踪及数据中继卫星系统的正反向通信链路

本文讨论跟踪及数据中继卫星系统（ＴＤＲＳＳ）的正反向通信链路。包括：１）Ｓ波段多址勤务链路的相控阵天线地面多波束形成及自适应对准；２）把ＴＤＲＳ上的３０个单元天线的接收信号传回地面并保证各路之间相对相位、振幅的稳定；３）Ｋｕ波段单址勤务链路中ＴＤＲＳ与用户飞行器天线相互捕获与跟踪；４）扩频—测距码的快捕。

我国的静止轨道/ 中轨道跟踪与数据中继卫星系统的性能比较

在分析了我国可采用的静止轨道和中轨道跟踪与数据中继卫星系统的系统结构和特点的基础上,给出了2 个系统方案。通过仿真计算,对它们的覆盖性能和实现的复杂程度进行了比较。仿真结果表明,中轨道跟踪与数据中继卫星系统能够提供更好的覆盖性能,但实现难度大于静止轨道跟踪与数据中继卫星系统。因此,现阶段我国采用双星静止轨道跟踪与数据中继卫星系统是合理的选择。

跟踪和数据中继卫星系统的微波光调制技术研究

为了提高跟踪和数据中继卫星系统的传输容量,采用ITU推荐的Ka波段为星间微波链路的通信波段,跟踪和数据中继卫星之间采用激光链路。设计采用了激光链路透明传输微波信号的调制技术,包括直接微波信号调制和微波信号变频调制两种方案。通过分析和计算,得到了Ka波段微波光调制器的主要技术参数,论证了宽带LiNbO3行波调制器用于该系统的可行性,并讨论了两种方案的优缺点。

当前跟踪与数据中继卫星系统发展状况研究

中继卫星系统结构复杂,技术含量高,建设周期长,耗资巨大,因此充分研究和借鉴国外中继卫星系统成功的经验和失败的教训是我国开发研制中继卫星系统的一条捷径。本文在综述国外跟踪与数据中继卫星系统发展状况的基础上,提出了发展我国中继卫星系统需要重点研究和解决的问题。

日本天基测控通信网数据中继与跟踪卫星系统的体系结构及特性

本文简要综述了日本天基测控通信网数据中继与跟踪卫星系统 (DRTSS)的体系结构及特性、测控通信系统及其技术性能,并介绍了日本与国际联网合作的近况。

跟踪与数据中继卫星系统星座构形的仿真初探

本文概述了跟踪与数据中继卫星系统的定义与优越性,分析了影响我国数据中继卫星网星座构形的主要因素,提出利用卫星工具包(STK)软件实现仿真分析数据中继卫星网星座构形的方法与步骤,并设计了高、中、低三种轨道中继卫星与用户卫星之间的可见性分析仿真实验,最后,初步分析了仿真实验获得的数据,并根据仿真结果提出了我国跟踪与数据中继卫星系统星座构形的初步设想。

美国三代跟踪与数据中继卫星系统的发展

1983年4月,NASA将首颗跟踪与数据中继卫星（TDRS）送入地球同步轨道。经过20多年的发展,NASA已经部署了两代TDRS,当前正在发展第三代TDRS。本文介绍了跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）的演变过程,讨论了每一代TDRS和地面终端站的采购策略与技术要求,比较了第一代和第二代TDRS的特性和能力,并给出了各地面终端站的当前配置情况。

数据中继卫星跟踪接收机的系统建模与仿真

Ka频段跟踪接收机是数据中继卫星的关键部件,它的指向精度将直接影响链路质量。文章利用SPW软件对跟踪接收机进行了仿真,研究了各种参数对系统精度的影响,仿真结果可用于指导实际工程应用。

跟踪与数据中继卫星系统的现状和发展

跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是20世纪航天测控通信技术的重大突破。其“天基”设计思想,从根本上解决了测控、通信的高覆盖率问题,同时还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题,并具有很高的经济效益。TDRSS系统使航天测控通信技术发生了革命性的变化,目前还在继续向前发展,不断地拓宽自己的应用领域。现在,美国与俄罗斯两国的跟踪与数据中继卫星系统均已进入应用阶段,正在发展后续系统;欧空局和日本在这类卫星的发展中采用了新的思路和技术途径。本文主要介绍这些国家跟踪与数据中继卫星系统的现状和发展,并据此对我国正在研究的跟踪与数据卫星系统提出一些建议。

跟踪与数据中继卫星系统的发展

跟踪与数据中继卫星系统,以其能较大幅度地覆盖和转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号并对中低轨道航天器发回地面的数据、图像、话音等信息进行实时、连续的中继等优势,逐渐成为发展航天技术越来越重要的项目.美国与俄罗斯两国的跟踪与数据中继卫星已组网运行,现正在发展后续系统;欧空局和日本在这种卫星的发展中以其新思路和技术途径,大有后来居上之趋势.本文主要介绍这些国家跟踪与数据中继卫星系统的发展情况及美、欧、日数据中继系统的互操作与联网计划.

跟踪数据中继卫星系统的哲学问题

指出目前国际上五种跟踪数据中继卫星的技术特点及其缺陷。对与此有关的技术问题如跟踪天线、星间链路、统一基带数据流、信道编码技术、精确定位等作了简单说明。对我国开展这方面研究提出了建议，列出急需研究的十个重要问题。

Ka频段遥感卫星数据接收系统跟踪性能测试新方法

针对Ka频段低轨遥感卫星数据接收系统跟踪性能测试中的问题,提出了一种新的测试方法。利用设计的Ka频段低轨卫星动态目标模拟数据,采用转动第三轴跟踪标校塔Ka频段信标的方式模拟动态目标的跟踪,在研制的原型系统中开展了接收系统跟踪性能的测试验证。该测试方法可为Ka频段低轨卫星数据接收系统跟踪性能的测试验收提供参考。