遥感卫星地面接收系统跟踪技术

在跟踪卫星期间，天线电轴应始终对准卫星，若对不准，将导致接收信号质量变差，甚至收不到卫星信号，这项工作由自动跟踪系统完成．中国科学院遥感卫星地面站接收系统为Ｘ／Ｓ双波段自动跟踪系统，采用单通道跟踪技术，主要接收Ｌａｎｄｓａｔ—５，同时还接收其它遥感卫星．本文对天线系统结构，ＲＦ系统工作原理，单通道跟踪技术、Σ与△信号问的相位差对自动跟性能的影响，实际运行跟踪操作等作了简介．研究表明，跟踪信号中包含的误差信息幅度与Σ和△间的相位差△Φ呈余弦关系．为确保自动跟踪工作处于最佳状态，Σ和△间相位必须严格保持一致。该系统对即将入轨运行的Ｌａｎｄｓａｔ—７和我国的ＺＹ—１等遥感卫星，具备兼容跟踪接收能力．     

陆地卫星地面站天线的过顶跟踪

本文介绍陆地卫星地面站(北京站)天线的方位—俯仰—倾斜机械过顶跟踪原理,倾斜机械结构,过顶跟踪模式和坐标变换。由于这种倾斜机械结构较简单,技术上实现容易,在天线座倾斜时,能实现S、x双波段对卫星的过顶跟踪,只是引入一个不大的指向误差损失,因此,这种方法是解决过顶跟踪的较好方法。     

步进跟踪式同步卫星地面站天线控制系统

同步卫星地面站六米天线控制系统是微机控制的、按步进跟踪原理工作的角跟系统,按方位——俯仰轴系工作,具有跟踪、对星、搜索、存贮卫星数据、显示等功能、实现了操作自动化。自跟踪过程采用两次比较判决逻辑,保证了较高的跟踪精度。对星过程采用单向进入技术,有效地克服了驱动链空回的影响。本文介绍其工作原理、硬件配置、软件结构和系统功能、以及实现跟踪和对星的程序设计技术。     

一种低成本中轨道全球实时通信卫星系统

文章提出了一种适合我国的低成本全球卫星通信系统构想,给出了卫星星座、地面站配置等系统组成及通信方法。采用3颗中轨道卫星和3个地面站,并结合固定星间链路、信令天线与业务天线通信技术,有效解决了传统全球卫星系统面临的设计技术难点。通过仿真分析,该系统可在一定程度上满足境外用户与国内实时通信需求,且相对传统全球卫星通信系统,投资少、技术复杂度低,是目前解决我国全球实时通信手段缺乏问题的一种可行途径。     

法国小型卫星遥控地面站

法国空间研究中心(CNES)在图鲁兹设立的小型卫星(Ku 波段)遥控地面站,用于卫星控制。这种地面站运输方便,安装迅速简便,性能稳定可靠,初始成本低,而且不需要人管理。数字通信接收天线直径为3.5米。模拟视频信号传播天线直径为1.8～2.5米。     

用太阳辐射波检测调试卫星地面站天线

建立成套卫星地面站天线和馈源质量监测手段，对卫星地面站研制生产单位是很必要的。现型仪器设备的购置和微波暗室的建立要消耗高额资金，给若干单位造成了困难。利用太阳辐射波作源信号，再配备一套简易微波场强测量仪的检测、调试卫星地面站天馈系统组装质量方案，其实施、使用方便，可供有关单位借鉴和参考。     

天线微机程控跟踪系统设计

介绍一种天线控制系统，它采用了微机程控跟踪技术。可以根据实验现场的技术条件，如弹形系数、射击条件、天线布站位置等，计算出天线跟踪数据，微机依据这些数据控制天线精确快速跟踪弹丸。文中给出了电路框图及有关软件（程序流程）。     

用户星对中继卫星的跟踪规律研究

根据中继卫星系统中用户星跟踪中继卫星的要求，定义了用户星天线坐标系，推导出了用户星天线对中继卫星的跟踪规律。通过该跟踪规律可以推出用户星天线跟踪中继卫星的跟踪角度、角速度和角加速度。同时，在给定系统一定初始条件的情况下，利用该跟踪规律分别推出了用户星最大跟踪角度和角速度与用户星轨道高度和用户星轨道倾角之间的关系。最后利用STK(Satellite Tool Kit)对该跟踪规律进行了间接验证。     

船载卫星遥感数据接收天线跟踪精确度改进方法

针对船载卫星遥感数据接收天线的动态跟踪航行特点,提出一种提高船载卫星遥感数据接收天线跟踪精确度的方法。通过天线伺服控制设计和计算机程序,克服船姿扰动对天线跟踪的影响,实现快速捕获目标卫星并进行精确稳定跟踪,从而解决恶劣海况下,船行过程中对X频段低轨卫星全空域、无盲区跟踪和可视区域内的高精度指向跟踪问题。该方法已在雪龙号船载卫星遥感接收处理系统建设中得到应用,可为后续舰船上建设遥感卫星接收系统提供借鉴。     

中继卫星的多体姿态控制和仿真

一、引言八十年代在空间技术领域中的一个突出变革是提高星上自主能力,减少地面支持费用。地面跟踪网已经从全球化走向卫星化。如果依靠少数地面站对近地卫星跟踪的时间仅占4—5％,则对卫星进行精确测轨的时间更少,只有1—2％。根据这样短的弧段来测轨,精度很低(公里级)。若要100％时间跟踪卫星,则需要几十个地面站。例如轨道高度为400公里,需要设35个站,高度为1000公里,也需设14个站,而且这些站要理想分布,其中大多数地面站势必在国外和海上,主要是在海上,因为海洋占全球面积的7/10。由此可见,用增加地面站的办法来提高跟踪精度是不经济的,甚至是不现实的。     

美国的中继卫星

前言中继卫星的全称是“跟踪与数据中继卫星”,由两颗中继卫星和一个地面站构成的跟踪网称为“中继卫星系统”。中继卫星系统的任务是对低、中轨道的卫星或其它航天器进行几乎连续的跟踪、遥测、指挥和实时数据传输。美国计划在1981年用航天飞机发射第一颗中继卫星。一旦中继卫     

亚洲一流的遥感卫星地面应用系统

阐述了一种亚洲一流的遥感卫星地面应用系统的组成和工作原理，给出了地面应用系统中的卫星跟踪与接收地面站、图像预处理、图像应用处理和管理控制与支持４个分系统的主要任务、功能、技术性能和设备组成，介绍了工程建设中解决的关键技术。     

一种高精度中继卫星捕获跟踪外场无线试验方法

为了验证中继卫星捕获跟踪系统设计,充分考虑地面环境和在轨应用的差异,提出基于近似远场条件下的中继卫星捕获跟踪技术验证方案。利用中继卫星设备、用户航天器模拟设备、高精度二维轨道模拟设备、光学指向设备、天线重力卸载设备以及地面测试设备等组成的验证系统进行捕获跟踪试验,给出了静目标和动目标捕获跟踪试验结果,并与仿真跟踪过程进行了比对。试验结果和仿真结果一致,验证了文章提出的中继卫星捕获跟踪技术验证方法的有效性,进而验证了捕获跟踪技术方案、单脉冲角跟踪体制、跟踪策略等,为中继卫星在轨可靠工作提供技术支撑。     

太阳同步对日定向卫星的测控天线布局设计

对日定向姿态卫星在轨没有固定指向地球的一侧,若采用在卫星对天面和对地面反向对称各安装一副测控天线以实现准全向覆盖的传统布局设计,在测控弧段中地面站方位跨越测控天线组合方向图干涉区的过程中,测控链路极易受到该区域天线增益的剧烈波动而出现链路中断,从而对测控任务产生较大影响。太阳同步轨道具有轨道平面和太阳矢量保持相对固定夹角的特性,若运行于太阳同步轨道的卫星采用对日定向姿态,则可利用该轨道特性,结合我国地面站主要位于北半球的特点,通过优化测控天线在星上的布局,减少测控天线干涉区对测控链路的影响。通过仿真分析给出该设计的具体实现过程,并给出不同轨道高度和降交点地方时对应的测控天线推荐安装角度,可为运行在太阳同步轨道上的对日定向姿态卫星提供测控天线布局参考。     

巴西卫星跟踪控制中心

在巴西从事航天活动的主要机构中,巴西空间研究院(INPE)负责建造卫星,研究有关的地面支援、跟踪和控制设施。它下属若干个机构,其中卫星跟踪控制中心(CRC)是实施任务控制的重要部门,这里就简要介绍该中心的情况。 卫星跟踪控制中心是用于控制在轨卫星的地面设施系统。从设计能力来说,它既可用于控制低地轨道(赤道上空轨道或极地轨道)上的卫星,也可控制地球同步轨道卫星。该中心包括一个卫星控制中心、两个地面站和一个保障全系统联络的数据通信网。 巴西卫星跟踪控制中心位于圣若泽·杜斯坎普斯,卫星控制中心也建在这里。两个地面站分别在库亚巴和阿尔坎塔拉(见图)。     

六自由度自跟踪天线座的系统设计

六自由度自跟踪天线座是一种新型天线座,克服了A-E及X-Y型天线座存在跟踪盲区的缺点,实现了对目标的全空域跟踪。文中介绍一种六自由度自跟踪天线座系统,并通过外场测试及对卫星的跟踪,对其性能技术指标进行测试。实测结果表明,天线座各项技术指标均达到要求,成为我国自行研制的第一套六自由度自跟踪天线座系统。     

中继卫星在轨动态捕获跟踪试验方法研究

针对中继卫星在轨捕获跟踪高速运动目标的动态性能测试难题,提出了一种基于静止目标（中继卫星地面站）,利用中继卫星姿态连续偏置运动模拟中继卫星与用户航天器之间的相对运动,开展中继卫星在轨动态捕获跟踪测试方法的研究。仿真分析和在轨试验结果验证了该方法的有效性,从而为我国首次天基数据中继试验任务的顺利完成奠定了基础。     

移动卫星通信捷联式天线稳定系统

介绍了一种应用激光陀螺惯性导航系统组成的移动卫星通信的捷联式天线稳定系统 ,给出了天线稳定和跟踪的控制方法和最优值搜索法。采用该系统可测量载体的姿态角和经度纬度 ,借助于惯性系统的输出信号控制天线轴使天线跟踪指定的卫星 ,卫星天线接收的信号可检测出跟踪误差 ,通过伺服系统控制天线转动 ,以使通讯信号为最强。采用了 GPS修正惯性系统的误差 ,成为 GPS/ INS的组合系统。在山区道路上跑车试验结果表明 ,当车的横滚角和俯仰角达到 6°,频率为 1Hz,方位角变化 180°时 ,在此动态条件下根据测量的卫星信号场强可知 ,跟踪误差小于 0 .2°。接收到的电视信号稳定清晰 ,图像和电话信号都是满意的。跑车试验表明 ,天线跟踪卫星的静态和动态精度完全满足了移动卫星通信的技术要求     

球形卫星径向天线阵的辐射场

导出球形卫星上任意位置处径向天线辐射场的线极化和圆极化分量表达式。对倾斜的和水平的四元阵按相位旋转方式激励时的辐射场进行了计算、示出一些典型辐射图。讨论了球体半径和天线长度对图形的影响、场结构对地面站天线的要求、以及球体与柱体上天线辐射图形的差异。     

用户星天线指向控制设计初探

在数据中继卫星系统中，为保证用户星和中继星间的通信，用户星天线要精确指向中继星。由于天线指向系统和姿态控制系统间存在动态耦合，天线桅杆又有拉伸和扭转变形，所以仅靠卫星的姿态控制不能达到要求的指向精度，必须采用独立的指向控制系统。本文针对这一情况，首先分析了用户星天线指向跟踪信号，并设计单轴天线控制器。仿真结果表明，用典型跟踪信号作为输入，可得到满意的跟踪精度。