故障模式下航天测控任务指挥自动化流程优化研究

在航天强国战略和机动测控的实战背景下,对航天测控指挥自动化流程的研究显得尤为迫切。着眼提升航天测控任务指挥效率,基于操作实践建立涵盖发生时刻、故障等级、影响范围等字段组成的故障处理元数据,并通过梳理和预想构建故障知识库,实现对任务指挥和执行过程中故障模式的自动化控制;基于故障模式和处置预案建立中心级、次级、设备级三级组织指挥模式,构建故障管理权限域并采用“数据结构+算法”思维形成故障判决处理方法。实践表明,该方法能够提高故障模式下自动化指挥决策水平和信息利用效能。

用于Ka波段行波管的反射式可调预失真线性化器

为了解决目前模拟预失真器存在的可调性差,增益和相位斜率补偿不够的问题,减小预失真器增益扩展和相位扩张之间的相互影响。本文介绍一种工作于Ka波段的反射式模拟预失真电路,该电路基于90°电桥、肖特基二极管、变容二极管产生预失真信号,利用90°电桥的特性实现电路的匹配,同时通过改变肖特基二极管及变容二极管两端的偏置电压实现对预失真电路的增益扩展和相位扩张特性的控制调节。接着对预失真电路进行非线性分析与仿真验证,在此基础上,将所设计的电路加工为实际的预失真线性化器并与Ka波段的空间行波管联合测试,测试结果表明,线性化后的行波管增益和相位特性从之前的-7 dB和-45°改善到-0.5 dB和-3.5°,三阶交调改善了7.5 dB。

测控设备引导跟踪数据插值方法

航天测控设备在引导跟踪时需要将转换后的方位、俯仰角度进行插值,在工程中尽可能采用易软件实现且不影响插值精度的插值方法。文中在介绍目前常用的Lagrange插值、Newton插值、Neville插值和Aitken插值4种方法原理的基础上,分析了4种插值下待插值点位置对插值结果的影响,通过实际算例得到结论。并讨论了4种方法在测控设备引导跟踪数据插值方面的优缺点,得出在航天测控设备引导跟踪插值时使用Neville算法最好的结论。

遥测接收站角跟踪信号模拟器的设计与实现

为促进遥测地面站天线系统的研制和改进,检验天线伺服系统的性能,需要对角跟踪信号进行动态模拟。文中在分析了遥测接收站单通道单脉冲跟踪机理的基础上,对天线角跟踪坐标系及馈源角跟踪坐标系间的关系进行了阐述,推导出角跟踪信号的模拟公式,论述了角跟踪信号在遥测设备上模拟的具体实现方法并加以设计实现。最后对角跟踪信号模拟精度进行分析,验证了该角跟踪信号模拟方法符合要求。

一种基于FPGA的远程加电系统设计与实现

针对测控设备远程操控建设的需要,在设计加/断电指令码校验及反馈机制的基础上,阐述了实现数据收发、状态异常处理、指令代码处理和时钟产生功能控制板的关键技术。设计了以Xilinx的FPGA芯片为核心器件的远程加电控制板平台,开发了远程加电控制软件。经长期运行,该系统工作性能稳定。

基于小波分析的遥测设备角误差信号降噪研究

介绍角跟踪及小波降噪的原理,描述不同的小波基、分解层数以及阈值的选取对遥测角误差信号降噪效果的影响,并给出判断降噪效果的定量标准。采用六种常用小波基在不同阈值和分解层数下对含噪声角误差信号进行降噪处理,并采用MATLAB进行仿真,通过对降噪效果的比较分析得出最佳方案。最后,针对一代小波运算复杂的问题,在设备实现时采用提升小波,并用实测数据对降噪效果进行检验。

基于小波分析的GPS定位数据降噪仿真

介绍了小波降噪原理及基本算法,描述了阈值规则的选取、小波基以及分解层数对降噪效果的影响。给出了判断降噪效果的定量标准,用Matlab对含噪GPS数据分别以不同阈值规则、小波基和分解层数进行降噪处理,并对降噪效果进行比较,得出航天测控GPS数据降噪的最佳方案。

中频带宽对调频遥测非相干解调性能影响分析

遥测地面站设备多采用非相干鉴频解调,设备接收机需要根据码速率来设置中频带宽,中频带宽设置不合理会导致遥测解调误码率增高。为在国军标规定的档数中选出不同码速率的相应最佳中频带宽,文中根据FM信号的解调原理,对非相干鉴频解调方式下,中频带宽对解调误码率性能的影响进行了仿真分析,依据仿真结果提出了最优误码性能下中频带宽参数的推荐值为1.7倍码速率,最后通过硬件实验对仿真分析结果进行了验证。