遥控和遥测包应用标准在航天器中的使用方法

对遥控和遥测包应用标准（PUS）的产生历史、应用现状以及主要特性进行了分析。针对中国航天器中遥控遥测应用层格式不统一、设备和软件无法通用等问题,探讨了在中国航天器中如何使用包应用标准。文章从遥控应用和遥测应用两方面阐述了包应用标准在中国航天器上的应用方法,着重分析了遥控遥测链路协议选择、包应用标准业务选择、遥控遥测包的传输方法等方面。使用包应用标准,将有助于进一步实现遥控遥测系统的标准化,以及航天器上设备和软件的通用化。     

通信卫星高集成度遥测遥控测试系统研究及实现

遥测遥控测试系统是通信卫星综合测试的重要测试系统,为通信卫星提供遥测视频有线通道和遥控视频有线通道。传统的测试系统测试设备数量多、体积大。本文提出了一套基于遥测遥控光端机的高集成度设备系统方案,将传统测试系统中遥测遥控前端测试设备、遥测遥控视频通道设备和遥测遥控光端机的功能集中在高集成度测试设备上实现,降低了信号传输链路的数量,同时减小测试设备的体积以便设备转运和运输。该研究成果已在某通信卫星的综合测试中应用,取得了良好的应用效果,提升了遥测遥控测试系统中信号传输的稳定性,并减少了测试设备的体积,方便转运。     

火星EDL过程中单音与MFSK信号联合通信研究

分析火星进入、下降、着陆(EDL)过程中直接对地通信("旗语"信号)使用的X频段MFSK通信体制,研究发现,当多普勒动态较高(大于500Hz/s)时信号的误检率较高,无法保证重要事件信息的正确接收。针对这个问题,提出基于优先级的单音与MFSK信号联合通信方式,将重要事件的优先级设为1,利用单音信号传递事件信息,其余事件仍用MFSK信号传递。实验结果表明,单音信号的检测门限比MFSK信号低2d B左右,基于优先级的单音与MFSK信号联合通信方式更有利于降低信号误检率。     

浅谈模拟信号通过数字设备传输的电平设置

民航的快速发展对VHF信号提出了更高的要求,要求信号对航线完全覆盖,要求信号更加稳定、话音更加清晰。为此,民航在全国建立了大量的远距离遥控台,为了保证遥控台信号的高质量传输,数字通信设备在传输系统中得到了广泛的应用。目前,VHF设备都是模拟设备,而传输设备都是数字设备,这样在系统中必然是模拟和数字设备并存,从而产生了电平衔接问题。如果模拟电平设置不当,既不能发挥数字设备动态大、失真小的优点,还可能造成话音质量的严重失真。     

测控信号侦察干扰技术研究

针对航天测控通信系统的特点 ,对其采用的测量信号、遥控信号、话音信号进行了分析 ,给出了测控信号的频谱结构形式 ,并根据测控信号的频谱特性 ,介绍了可用于测控信号侦察、截获、分析处理的信号检测和参数估计技术和方法。最后通过对测量信号和遥控信号的脆弱性分析 ,给出了针对测速信号、测距信号、遥控信号的多种有效的干扰方法。文中给出的方法可应用于工程实践。     

深空探测中遥控信号对下行信号的影响分析

论述了上行遥控信号对于下行信号的影响途径,并重点分析了上行遥控信号对锁相环压控振荡器(VCXO)输出的下行载波基准信号的影响。这种影响在一般中低轨航天器中并不突出,但是在一些深空探测任务中,值得引起关注。同时针对这种影响提出了改进方法,并进行了仿真分析。在实践中,通过在VCXO输出端增加带通滤波器,可以使下行信号中的残留遥控信号进一步被抑制约20dB,从而使下行载波达到相关指标要求。     

天基前向遥控应用分析

与传统地基遥控相比,天基前向遥控具有更高的覆盖率,通过前向信道复用的分包遥控方式,可以同时对多个用户飞行器进行控制,对需要长时间实施遥控以及多目标同时遥控的航天任务具有优越性。但是,利用中继卫星前向链路和地面IP网共同构建的天基前向遥控链路存在节点多、时延大、可靠性低的问题。通过比较传统遥控和天基前向遥控的特点,针对用户目标轨道覆盖、功率关系、多段数据链路配合、时延及可靠性五个主要的应用问题进行归纳分析,指出天基前向遥控的特点和需要注意的问题,为天基前向遥控的设计及应用提供参考。     

一种无人机遥控信号输入设备的设计和实现

讨论一种无人驾驶直升机遥控信号输入设备的设计和实现 ,包括输入设备的机械设计和输入信号的数据采集电路的设计。此设计已在无人驾驶遥控直升机的飞行试验中使用。运行情况良好。     

航天器多种遥控体制组合设计方案研究

随着独立航天器向可重构、多功能方向的快速发展,以及组合式、组网式多航天器信息交互需求的增加,单一传统遥控体制已无法满足要求。为此,文章采用多种遥控体制组合的思想,设计了3种适应上述发展需求的遥控组合方案,即分包遥控-脉冲编码调制(PCM)遥控组合、PCM遥控-高级在轨系统(AOS)组合和分包遥控-PCM遥控-AOS混合组合,并从传输数据量、传输数据类型、占用信道情况、与现有遥控接收设备兼容性等方面分析了其各自特点及应用场合。文章提出的3种方案可有效解决遥控功能需求问题,并已在我国某大型组合式航天器中成功应用,可为后续航天器遥控体制设计提供参考。     

基于双总线的FY-4卫星测控数管分系统及应用

介绍了风云四号(FY-4)卫星测控数管分系统特点及其应用。给出了测控数管分系统的组成和工作流程。采用CCSDS协议分包遥测,提出了虚拟信道遥测包调度策略、遥测包传输灵活配置策略、高精度高频可编程遥测,以及境外遥测全程采集4种分包遥测优化方法,实现了自主动态遥测采集和下传、在轨遥测异常排查、重点遥测波道高精度高频采样、卫星发射至定点过程的遥测盲区消除。分包遥控采用遥控数据优先级选择策略,保证了遥控与程控指令同时输出,实现了卫星发射至定点全过程的程控管理功能。设计了部件级和整星级故障管理策略,对部件级故障具备一定自主管理功能,其检测策略可对部件级故障进行诊断与切换重组,实现了对卫星重要故障状态的监视与应急处置。采用1553B+SpaceWire双总线结构,既满足了高低速数据使用需求,又提高了数据传输接口的通用性,同时对卫星重要参数有备份与恢复功能。FY-4A星表明:其测控数管分系统实现了预期的功能。     

一种通用遥控注入数据格式的设计与应用

对航天器遥控体制的发展作了简要回顾和分析,重点研究了欧洲航天局定义的包应用标准。文章借鉴包应用标准的设计理念,与我国实际遥控需求相结合,设计了一套通用遥控注入数据格式,并开发了相应的地面软件和星载遥控处理软件。     

航天器遥控FPGA片上容错设计技术研究

结合深空探测项目研制任务研究遥控数据接收处理电路FPGA片上容错设计技术。在研究航天器遥控数据接收处理电路数据模型的基础上,提出遥控数据接收处理电路FPGA片上小粒度自主备份容错设计方法;应用此新方法进行遥控指令通道FPGA设计优化;针对FPGA缺陷成团性,进行遥控指令通道FPGA布局优化,最终设计出能够自主容错,容错能力更强,可以应对缺陷成团性影响的新一代遥控指令通道FPGA。这一FPGA的实现,验证了文中提出的新方法,也为未来深空探测项目、微小卫星等提供新的遥控产品。     

航天器在轨运行段遥控作业规范化设计与实现

针对当前航天器长期运行段遥控作业中人工干预环节较多、自动化智能化水平较低、流程标准化较低、要素不完整、事后工作不完整等问题,在分析形成遥控作业规范化需求的基础上,对遥控作业运行流程、功能模块、异常报警处置策略进行设计与规范。将遥控作业分为遥控上行前、中、后三个阶段,在现有基础上增加启动时机合法性自动检测、状态自动判别、时间条件自动驱动、注入结果自动评估、事后安全处置、自动退出、异常情况下循环报警推送处置策略等模块,完成遥控作业编写的规范性设计。最后,选取50颗在轨卫星对规范后的遥控作业进行验证,并与已有的作业进行了量化比对,结果显示,规范化遥控作业显著提升了上行工作的安全性、可靠性和运行效率,可提高航天器在轨稳定运行性。     

融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统设计

随着北斗系统全面建成,北斗短报文在我国卫星测控领域的应用逐渐展开。为了充分利用北斗短报文双向通信功能、保密性好、全球覆盖等特性,参考国际空间数据系统咨询委员会（Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS）的可扩展标记语言的遥测遥控信息交换（XTCE）标准,提出了融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统设计方法。首先,分析了CCSSDS XTCE和北斗短报文的应用现状;其次,考虑到北斗短报文的容量限制,设计优化了卫星遥测遥控数据传输格式和内容;再次,针对北斗短报文传输特性,探讨了加密通信方法;最后,为保证遥测遥控数据传输的正确性与可靠性,设计了数据连续识别和丢包补发方法。结果表明,融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统,可以为提高卫星的设计与科学使用提供参考。     

干扰条件下提高主动导引头目标截获能力的措施

简要讨论了干扰对复合制导地空导弹武器系统的影响.提出在指令修正或目标探测通道遇到干扰不能正常工作的情况下,提高主动导引头目标截获能力的改进措施:增加导弹回波接收通道或采用指令天线散焦发射指令 导引头搜索,并简要分析、估算了在目标机动条件下,指令发射天线的散焦程度和导引头应搜索的角度范围.     

基于SCL的航天器遥控操作平台设计与实现

为了实现对航天器的透明控制，航天器控制中心开发设计了遥控操作平台。首先提出了遥控操作平台的硬件组成及运行环境；其次结合航天器测控任务的需求，进行了软件功能设计，将遥控操作平台分为四个层次、六大功能，并详细描述了其数据流图；最后明确了遥控操作平台的内部、外部接口以及安全性措施。该遥控操作平台已成功地完成了我国同步和近地卫星早期以及长期管理阶段的测控任务，极大地提高了我国航天器测控能力和测控网资源的运行效率。     

一种星载相机EMCCD高压驱动电路设计

介绍了一种星载相机电子倍增CCD（EMCCD）高压驱动电路的设计。该设计基于FPGA,采用直接数字频率合成技术实现正弦码数的发生,并能接收卫星指令信号进行在线调幅和调相;然后通过低压差分信号（LVDS）总线和高速大幅值运放技术,把正弦信号转化为EMCCD所需的高压倍增驱动信号。利用仿真与计算进行电路参数设定,并研制了实物样机。试验结果显示：电路生成的驱动信号相位调整步长为π／8,幅值调整精度优于0．01V。该设计可为国内后续EMC-CD卫星相机的研制提供参考。     

Distributed telemetry & telecommand for future sunsat missions

This paper will describe the conceptional design of a telemetry and telecommand system to be employed on the next generation SUNSAT microsatellite. The performance of the centralized, time division multiplexed telemetry system used on SUNSAT I can be optimized in terms of size, flexibility and bandwidth utilization. Therefore a method will be presented to implement a reliable, decentralized telemetry and telecommand (T&T) system based on experience gained from SUNSAT 1 and conforming to the Consultative Committee for Space Data Systems recommendations. Controller Area Network technology will be evaluated as a possible solution to realize a robust, multi-master and fault-tolerant T&T system. The expected performance and system improvements of the new T&T system will be compared to the current system used on SUNSAT 1.     

基于ISA总线的无人驾驶直升机遥测数据地面处理系统

本系统对共轴式双旋翼无人驾驶直升机机载遥测数据采集系统发回的遥测数据进行码同步、帧同步、解密、信道解码等处理 ,并将恢复后的数据帧保存在缓存中。计算机监控程序通过 ISA(Industry Standard Architecture)总线 ,使用内存映像的方式访问数据并进行后续处理。本系统的码同步部分、用作缓存的双口 RAM以及 ISA总线接口部分使用 CPL D(ComplexProgrammable L ogic Device)实现 ,帧同步、解密和解码功能由单片机完成。系统结构简洁、功能可靠、体积小、重量轻 ,非常适合移动的车载遥测地面站。