JPL实现标准化TT＆C客户支持的发展计划

JPL通信与任务操作管理局(TMOD)为各种深空任务的实施提供跟踪、遥测与指令遥控业务。这些业务系统正在被重新设计成TMOD深空任务系统(DSMS)中的端到端业务。DSMS TT＆C地面系统包括来自深空网(DSN)的数据业务单元和来自高级多任务操作系统(AMMOS)的任务业务单元。地面系统提供跟踪数据(至航天器的距离和载波多普勒测量值)、航天器遥测数据和上行指令业务。DSN通信系统     

深空网通信技术的发展

深空网(DSN)是由国家航空航天局(NASA)空间操作办公室(OSO)资助的,它为NASA的深空任务、月球及远地轨道任务提供通信和导航支持。深空网的设施在不断发展,其设备也用于行星探测、无线电科学以及射电天文学。在过去的30年中,深空网的通信和导航性能提高了许多个数量级。其接收灵敏度和无线电测量的数据精度接近目前可达到的最高水平,并可根据任务需要、技术发展以及资源用途进行改进。尽管一直在进行技术革新,但为了满足各种任务的要求,其操作不但要做到高度可靠,而且.还要具有通用性。 为了提高未来深空网的能力,正在积极开发先进技术。这些先进技术将在深空网中实施,将会为在通信和导航能力与航天器的质量和功率之间进行折衷提供更大的自由度。目前正在开发的主要领域有Ka波段(32GHz)技术、波束波导天线、低噪声放大器、编码、导航技术、大功率发射机以及光学技术。 本文介绍了目前正为深空网开发的技术及其在90年代中期和以后可能发挥的效益。     

NASA深空网的TT＆C网络简化计划（NSP）

喷气推进实验室 (JPL)的深空任务系统给大量的深空任务提供了跟踪、遥测和遥控 (TT&C)服务。深空网 (DSN)中的TT&C设备正在进行大范围的升级和技术改造 ,升级改造完成后系统性能将更强大 ,并实现数据存取和交互支持的接口标准化。网络简化计划 (NSP)作为改造任务的一部分 ,已经对TT&C的结构和实现进行了重新审查。目前的TT&C功能是通过六个不同的子系统来实现的 ,每个子系统都有各自独立的控制单元 ,这些控制单元的设计没有考虑到不同功能之间的相互作用。NSP正在实现遥测和遥控设备的现代化 ,并重新设计测距处理程序以及跟踪数据…     

光纤技术在NASA的新应用

据美刊《航空周刊与空间技术》1981年10月12号报导:美国航空航天局(NASA)正积极进行在飞机、航天器和地面系统等方面应用光纤技术的各种研究。应用光纤技术,能得到高速数据传输能力,并具有不受电磁干扰和射频干扰等优点。另外,采用该技术更安全,系统更稳定,控制精度更高。在许多应用领域中,与相同功能的电气——电子设备相比,使用光纤技术可减少重量,缩小体积,这就格外具有吸引力。在NASA各研究中心以及加里福尼亚理工学院喷气推进研究所(JPL)都广泛地开展了各种光纤工程。如约翰逊航天中心(JSC)正在研制供航天器使用的多波长单块光纤终端。     

深空探测中的天线组阵技术

介绍了美国NASA深空网(DSN)天线组阵技术的概况、特点和工作原理,并探讨了其在我国深空测控领域应用的实际意义。     

美国“深空网”简介

美国的深空网是一个很先进的测控网,为NASA局行星探测飞学器提供跟踪、数据获取和通信服务。深空探测任务的测控需求将该网的能力和性能推到这样一种水平,即必须不断使空间远程通信系统和技术处于领先的地位,新技术不断地在深空网中迅速投入应用,该网由加里福尼亚州喷气推进实验窒(JPL)代为NASA管理和操作。该实验窒也进行了一系列先进系统开发计划,使该网的能力成功地保持在最高水平上。     

TDRS星运行后的GSFC测控网操作

自第一个航天器飞入空间以来,哥达德航天中心(GSFC)一直在为其数据采集网的用户提供各种程度的支持。作为测控网发展计划的—部分,开发了 TDRSS 网(TN)以继续满足近地轨道先进航天器不断增长的通信和定软要求。网中各组成部分作了大范围的变更,这些变更的实施、纽装和测试阶段正接近完成,为1983年初开始发射 TDRS 系列星作好了准备。在宣布 TDRSS 可以全面支持所有用户之前,组装的最后阶段一定要在 TDRS 星入轨后,与 TDRSS 网的各实用组成部分一起进行全面的试验。TDRSS 网同以往测控网设计方案完全不同,它把网的商用部分和政府部分(即NASA 部分)组合起来成为一个高度自动化的端到端的系统。打算利用商用部分(即由一个中心地面终端监控的地球静止轨道的一系列卫星)来取代 NASA 现有的全球分布的地面站。NASA 部分(即政府部分)包括一系列的测控网设备,按照飞行任务支持型合同,为监控整个网提供特殊的勤务和服务。本文介绍了这种可以满足80年代和90年代初科学用户星要求的新型测控网。     

欧空局、NASA和俄罗斯重启地外火星任务

来自欧空局、NASA（美国航空航天局）、俄罗斯联邦航天局的科学主管们已经开始重启ExoMars（地外火星任务）探测器的实质性工作。最初由欧空局和NASA合作开展的地外火星任务分两步走,在2016和2018年执行2次火星任务。此次重新设计工作俄罗斯将更多地参与其中。此前由于NASA能为联合工作提供的资金不确定,ExoMars任务在2011年初曾暂停。     

CCSDS航天器在轨接口业务标准化工作综述

介绍了CCSDS(空间数据系统咨询委员会)SOIS(航天器在轨接口业务领域)的各工作组工作现状以及开展的标准建议书情况,分析了已经完成的和正在开展的标准化工作,并研究了该领域的体系结构发展、无线通信标准以及即插即用标准的技术内容。     

欧空局地面通信系统采用Internet协议的计划

欧空局拥有一个由全球范围的地面测控站组成的系统 ,称作欧空局测控系统 (ESTRACK)。每个地面站都通过实时通信网络与任务操作控制中心 (下称控制中心 )相联 ,该通信网络被称为操作网 (OP SNET)。OPSENT还负责控制中心与发射场、科学控制或科学数据中心、其他空间组织以及航天器检测测试场之间的通信。地面站之间的数据传输采用X .2 5协议 ,即一种面向连接的包交换协议。然而 ,在OPSNET的其他组成部分 ,诸如局域网 (LAN)、中心之间、机构之间的线路以及那些以支持空间链路扩展 (SLE)业务为目的的部分 ,都使用IP协议。IP是一…     

跟踪与数据中继卫星系统第二套地面终端站

在九十年代及后续的时间里,跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)第二套地面终端站(STGT)将为NASA天基网(SN)的用户提供高可用性指令和控制能力及更高级的服务。TDRSS这一天基网(SN)将是国际空间站和其它用户航天器及其地面支持部分的主要通信关口。STGT含有一套带备份的分布式计算机系统,对带备份的射频(RF)到基带的设备链进行组配与控制,以完成用户数据的透明传输、用户星的跟踪测轨和中继卫星(TDRS)的控制和监视。STGT与位于哥达德航天中心(GSFC)的NASA测控网控制中心(NCC)有接口,通过该接口对STGT进行自动调度和控制。STGT还备有一个TDRSS本地操控中心(TOCC2)和一套与国内通信卫星(DOMSAT)的接口设备。TOCC2用于本地监视和备份控制,接口设备用于数据分发。本文专门介绍STGT,并重点描述为用户航天器进行中继业务的各部分的配置及其监控情况。     

利用商业技术和工业标准开发综合指控中心

为使指控中心的开发具有最快的速度和最大灵活性,必须在工程中采用商业现成技术以及工业标准才能成功。在约翰逊航天中心指控中心设施开发中已证明采用这些技术是成功的,不仅确保了工程的成功,而且还可为各种NASA航天计划提供综合指控能力。该指控中心设施(CCC)不仅用作航天飞机计划的任务指控中心(MCC),而且为自由号空间站计划提供同样的功能。把重点放在商业现成(COTS)产品和工业标准上,该CCC就能同时为两项航天计划提供多种综合的控制功能,不需要大量为各航天计划专门研制的软件和硬件。这种综合法还使CCC能接受和保障NASA的未来新载人航天计划,例如飞向火星、重返月球任务等。     

航天器TDRSS中继终端入网验证初探

针对国内外航天系统的现状,介绍了NASA航天器TDRSS系统的应用情况和中继终端入网验证技术。在此基础上,面向航天器测控的发展方向,从综合利用中继终端入网验证设施、分析中继终端入网验证流程和管理体制方面,探讨了未来我国航天器TDRSS中继终端入网验证的设想。     

美国NASA天基测控网的按需接入系统

NASA天基网按需接入系统(DAS)可为航天操作提供一种新的开创性的服务；这种业务通过跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)构成连续和自动化的通信链路。2002年10月投入运行的DAS扩展了TDRSS多址返向(航天器至地面)容量。该系统利用地基商业成品(COTS)设备，例如第三代多址波束形成分系(TGBFS)和可编程遥测处理器(PTP)，并利用包括TCP／IP及基于web的接口在内的联网标准。     

可重复使用航天器任务应用与关键技术研究

针对作为降低航天任务成本重要手段的可重复使用航天器技术在未来的应用需求,对可重复使用航天器概念进行了探讨,给出了系统级可重复使用和部件级可重复使用航天器的定义。分析了可重复使用航天器在未来航天领域的应用,包括近地轨道空间站任务和月球基地任务。对全寿命任务周期中航天器与可重复使用次数的关系进行了分析,结果表明可重复使用航天器在经济性上较一次性使用航天器有明显优势,且可重复使用次数达到10次以上时,能够将成本降到最低。最后对发展可重复使用航天器所需攻关的关键技术进行了梳理,为我国发展可重复使用航天器技术提供参考。     

SLE服务模型及应用研究

空间链路扩展(SLE)服务将CCSDS空间链路协议扩展到地面要素之间,完成空间链路数据单元在空间链路信道和地面用户之间的传输,从而建立标准的空间数据传输与管理接口,降低了数据交换业务在技术、管理以及操作方面所需的代价。本文研究了SLE参考模型和其2个重要服务RAF和CLTU,并在"嫦娥一号"绕月探测工程中进行了应用,实现了基于SLE技术的CLTU和RAF服务。     

NASA的扩展通信网

NASA航天任务操作和数据系统管理局(MO＆DSD)的通信(Nascom)部要进行一项重大的新工程,即开发Nascom扩展网,以实现其工作数据传递的长远服务目标,为自由号空间站计划、地球观测系统(EOS)及其它计划服务。该NAUG是正在开发的Nascom地面通信网,以适应20世纪90年代中期及其以后的工作通信的需求。NAUG网的开发将以开放系统互连参考模式(OSI-RM)为基础。本文介绍了NAUG网的结构、子系统、布局和业务;阐述了Nascom网与空间站信息系统(SSIS)其它部件相互连网的一些问题;讨论了工作环境。本文还提出了有关的研究领域及NAUG网如何在1998年提供宽带业务的最新设想。     

NASA的先进地面站结构

本文描述了用于NASA地面网(GN)的一种新型地面站结构。该结构充分利用正在出现的各种新技术,显著地减小了体积、操作复杂性、操作和维护费用。此结构以空间通信先进系统计划办公室负责研制的新接收机为基础,可以在同一电子系统中综合进地面网和天基网的两种工作模式。通过软件以及电耦合器件(CCD)技术,使其具有极强的重组配能力,具备多种工作模式。而且,功能高度模块化,可根据任务任意选用,最终的系统包括先进的射频、数字和远控技术,能为大量NASA的通信和跟踪任务带来巨大的性能改善和操作及成本的降低。     

验证Internet技术用于空间通信

NASA哥达德航天中心 (GSFC)正在进行一项被称作“将任务作为Internet节点来操作 (OMNI)”的计划 ,以验证将Internet通信技术用于空间通信的可行性。其目的是为将来的空间任务提供全球寻址能力、标准网络协议及Internet应用能力。 2 0 0 2年 8月进行的航天飞机飞行对这样的通信结构和操作概念进行了配置和测试 ,该实验被穿插在一项称作“航天飞机上的通信导航论证 (CANDOS)”的任务中进行。该任务使用装在航天飞机舱内的一部小型可编程收发机 ,与NASA地面跟踪站以及NASA中继卫星系统进行通信。这种收发机包括一个运行Lunix操作系…     

MASA移动卫星计划的当前发展

一、引言从国际和各国法规部门最近的活动可看出移动卫星通信目前正在全球发展。分配给移动卫星系统(MSS)有限的L波段频率以及对高效费比商业系统的过多需求,驱使企图建立国际系统的各供应商仔细地寻找和评价现有的、正在开发的有关地面和空间部分的各种技术。 NASA很早就意识到MSS有能力为工作在广阔地区的移动用户提供日益需要的低码率话音和数据通信。NASA经几年研究后,于1983年在喷气推进实验室(JPL)作出了一项规划,进行MSS基础研究,找出并研究关键性的有关空间和地面部分的技术。通过此项计划,将研究