我国TDRS天线捕获跟踪指向系统设计中的几个问题

跟踪与数据中继卫星系统（ＴＤＲＳＳ）星间链路中最重要的一个问题是ＴＤＲＳ星上天线捕获跟踪指向系统的开发研究。本文在文献「２」「３」「４」的基础上，提出了中国实验跟踪与数据中继卫星（ＣＴＤＲＳ）天线捕获跟踪系统设计中的几个问题进行分析。     

航天领域测控通信技术发展前景

文中总结分析了９０年代２１世纪初国际上航天器的发展规模及其在测控通信技术中将引起的重大变化，分析ＴＤＲＳＳ、ＣＣＳＤＳ建议书和ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ在这场变革中所起的作用，预测我国在这段时期航天器的可能发展，并针对这种形势，提出我国测控通信网发展和七条对策建议。     

RS(255,223)编码器的实现

几乎所有的现代通信系统都把纠错编码作为一个基本组成部分。ＲＳ码由于具有强有力的纠错功能，已经被ＮＡＳＡ、ＥＳＡ、ＣＣＳＤＳ等空间组织接受，用于空间信道纠错。本课题采用ＢＥＲＬＥＫＡＭＰ算法，用一片ＦＰＧＡ芯片实现了完全符合ＣＣＳＤＳ关于遥测信道编码中的Ｒｅｅｄ－Ｓｏｌｏｍｏｎ编码建议的ＲＳ（２５５，２２３）编码芯片可能单独使用，在突发噪声的信道中用于前抽纠错，也可以作为外码与卷积码级联使用，改善信道性能。     

Al—RDX—CMDB推进剂的高压热分解与燃烧性能的相关性

用高压ＤＳＣ研究了高能改性双基推进剂Ａｌ－ＲＤＸ－ＣＭＤＢ在２－６ＭＰａ下的热分解行为及其与相应压强下燃速的关系。结果表明，不同压强下燃速的增值与ＤＣＳ上两峰温差的增值有线性关系。     

一个全自动智能化数据采集软件

介绍用ＩＢＭ－ＰＣ微机，外配一块ＫＬ－ＡＤＣ４高速数据采集板，用汇编语言编程，完成瞬时多普勒信号的采集、写盘、显示、检测等功能。同时具有判断所采集信号的质量是否合乎要求、决定是否存盘，检测处理故障等功能。     

复杂目标的MISD算法

介绍的ＭＩＳＤ（Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）算法是用图形软件建立目标的几何模型，提取其相关几何及拓扑信息后，进行自动遮挡处理，然后运用物理光学（ＰＯ），物理绕射理论（ＰＴＤ），以及射线追踪技术，对复杂目标的ＲＣＳ进行预估。     

高码速率数据传输系统

介绍了数据传输系统的基本结构原理，重点介绍了１００￣１６０Ｍｂｉｔ／ｓＤＰＣＭ－ＡＱ（自适应量化差分脉冲编码）编码译码器和１２０Ｍｂｉｔ／ｓ ＱＰＳＫ（四相移键控）调制解调器的设计原理及实现方法。列举了目前国内外先进遥感卫星上的高速数传系统和性能指标。指出了高速数传系统的关键技术和发展前景。     

在我国载人航天初期使用分包遥测的可行性

分包遥测有信道利用率高，对用户适应性强等特点。它是未来航天测控系统中遥测体制发展的方向。但它结构复杂，对信道质量要求高，冗余信息多，需要一定的条件。文中指出，我国采用ＣＣＳＤＳ分包遥测尚存在下列问题：高水平的测控设备和网络；经济实力和技术水平；增加数据处理的工作量；地面通信网难以支持；标准配套基础差。建议先做一些预研，为将来使用打下基础。     

杂波抑制DPCA和自适应时空处理技术间的关系

本文分析了ＳＬＡＲ中杂波抑制距离模糊ＤＰＣＡ技术与自适应时空处理技术之间的关系。对自适应时空处理杂波协方差矩阵的结构分析，揭示了产生ＤＰＣＡ型解的充分条件。首先论证了有Ｎ个空间通道，且每个通道有Ｍ个时间抽头的处理器工作于理想条件下，其杂波协方差矩阵特征值的数目不可能超过Ｎ＋Ｍ－１。而这Ｎ＋Ｍ－１个主特征值的存在表明足以生成ＤＰＣＡ解。     

DG／PC＊I集成智能网络工作站WTS技术

ＤＧ／ＰＣＩ公司的集成智能网络产品，是ＤＧ公司提供的ＣＬＩＥＮＴ／ＳＥＲＶＥＲ体系结构的重要组成部分。本文是作者在深入分析ＤＧ／ＰＣＩ体系结构及软件构成（ＷＴＳ平台）的基础上整理而成。文中重点分析了工作站（ＰＣ）侧的软件构成，如ＲＥＤＩＲ，ＳＨＡＲＥＰＲＩＮＴＥＲ的等等，并根据ＩＳＯ的ＯＳＩ的网络层次结构予以对比说明。该分析为ＰＣＩ的进一步应用奠定了基础。     

中继卫星多址链路调度问题的约束规划模型及算法研究

中继卫星多址链路调度问题是中继卫星系统应用中必须解决的重要问题,其重要特点在于,中继卫星与用户航天器之间并非时时可见,因此通信任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,通信任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,采用人工智能中的约束规划技术,建立中继卫星多址链路调度问题的约束规划模型,并提出了基于时间窗口期望值的多步迭代算法。应用结果表明,中继卫星多址链路调度模型的建立与求解是合理的。     

利用TDRSS自主导航定位的方法研究

文章在分析TDRSS传统的跟踪测轨方法的基础上，提出了一种利用TDRSS单向多普勒信息实现用户航天器自主导航定位的新方案。介绍了该方法的实现原理，给出了具体的导航定位算法，同时对该方法的性能也进行了详细的分析。     

MC-CDMA在TDRSS系统SMA业务中的适用性研究

针对传统跟踪与数据中继卫星通信系统（TDRSS）SMA多址业务中单载波CDMA数据传输速率和频带利用率低的缺点，提出采用多载波CDMA（MC-CDMA）进行替代的方案，对MC-CDMA在TDRSS中应用需解决的关键技术问题进行分析并提出相应的对策。研究表明，MC-CDMA完全适用于TDRSS星上系统，数据传输速率和频带利用率高，对提高TDRSS数据传输性能具有十分重要的应用价值。     

无人机TDRSS／SINS组合导航定位技术研究

文章利用TDRSS的单向多普勒自主定轨功能,从理论上推导了非轨道远距离无人机通过接收有TDRS的多普勒信息组成的观测方程,再加上自身的捷联式惯导系统（SINS）得到无人机的状态方程,利用Kalman滤波进行组合导航定位的定位方法,并对其精度进行了简略分析。     

国外中继卫星对航天器交会对接的测控通信支持

中继卫星系统的天基测控通信是近代航天技术的重大突破,它能够有效地满足航天器交会对接的测控通信需要。文章分析了美国＂跟踪与数据中继卫星系统＂（TDRSS）和欧洲＂阿特米斯＂（ARTEMIS）中继卫星对＂自动转移飞行器＂（ATV）与＂国际空间站＂（ISS）交会对接任务的测控通信支持,总结了国外中继卫星系统支持航天器交会对接...     

Tracking and data relay satellite system: NASA's new spacecraft data acquisition system

The growth in NASA's ground network complexity and cost triggered a search for an alternative. Through a lease service contract, Western Union will provide to NASA 10 years of space communications services with a Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS). A constellation of four operating satellites in geostationary orbit and a single ground terminal will provide complete tracking, telemetry and command service for all of NASA's Earth orbital satellites below an altitude of 12,000 km. The system is shared: two satellites will be dedicated to NASA service; a third will provide backup as a shared spare; the fourth satellite will be dedicated to Western Union's Advanced Westar commercial service. Western Union will operate the ground terminal and provide operational satellite control. NASA's Network Control Center will provide the focal point for scheduling user services and controlling the interface between TDRSS and the rest of the NASA communications network, project control centers and data processing facilities. TDRSS single access user spacecraft data systems should be designed for efficient time shared data relay support. Reimbursement policy and rate structure for non-NASA users are currently being developed.     

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。     

利用TDRSS信息的单向多普勒测轨方法

介绍了利用跟踪中继卫星系统（TDRSS）信息的单向多普勒定轨技术。分析了单向多普勒测轨的基本原理和系统组成，采用扩展卡尔曼滤波（EKF）法，推导用于自主定轨算法的卫星轨道测量状态及观测方程。讨论了影响滤波精度的状态变量和动力学模型精度等多种误差源及其该方法能达到的测轨精度。     

基于TDRSS的高速数传信号载波捕获及跟踪算法研究

以TDRSS数传系统为研究背景,针对TDRSS数传信号的特点,以实现高速8PSK调制信号的载波同步与跟踪为研究前提。提出了一种采用二叉树(BinarySearchTree)频率搜索方法实现捕获及采用平均"滑动窗"递推最小二乘(RLS)一步预测方法实现频率跟踪的算法,并针对此方法进行了理论推导和蒙特卡洛(MonteCarlo)仿真。结果表明:该方法适用于全数字高速数传8PSK调制信号接收系统,同时也可移植、推广至全数字雷达接收机中。     

用于航天信息传输的阵列天线系统

评述阵列天线在航天数据系统中应用的现状与前景 ,特别是在移动卫星通信系统与小卫星系统中的应用 ,指出集成化与低成本设计的重要性 ,讨论利用共形阵列天线通过跟踪与数据中继卫星系统传输火箭数据的可行性。