海基S频段航天测控半实物仿真系统设计

陆、海基统一S频段测控网是我国为适应载人航天任务特殊要求而建立的航天测控骨干网,基于遍布三大洋的远洋航天测量船队实现的海基测控大大提高了对飞船的测控覆盖率.本文仿真系统是根据海基航天测控演练、联调的需要而提出的,明确了仿真系统的构建原则、组成和功能.给出了海基测控目标轨迹仿真的方法和模型,对目标动态模拟设备的设计与实现进行了具体描述.该仿真系统已应用于新一代远洋航天测量船,在神舟七号载人飞船测控任务准备中发挥了重要作用.     

卫星遥测功率谱分析和调制度测量方法研究

残余载波调制是卫星测控中的常用调制体制。文章从理论上给出了该体制下信号的功率谱密度表达式，得到奇次谐波谱线展宽等结论，并通过仿真和实验进行了验证。利用所得结论讨论了遥测调制度测量方法，提出通过功率谱的2阶边带进行测量可以使结果得到改善。     

基于消息总线的测量船测控软件系统设计

消息总线是分布式软件系统领域中重要的软件架构技术。提出一种基于消息总线的测量船测控软件系统设计方案,分析了系统核心软件——消息中间件的设计思路。采用多种系统性能优化技术增强消息中间件处理效率,包括双线程池机制、三层架构epoll处理机制、路由信息存储查询技术等。在Kylin操作系统平台上使用C++语言开发消息中间件。测试结果表明,软件能够支持较高的数据吞吐量,支持多客户并发连接和数据动态订阅/退订需求。     

铸造辉煌的远望号

远望号远洋测量船是中国航天测控网海上机动测量船,在过去的20年间,测量船34次远征大洋,累计远洋航行近60万海里,相当于绕地球22圈;36次执行国家重大科研试验和国内外卫星发射的海上任务,测控成功率达到100％,创造了世界航天测控史上的奇迹。远望号测量船作为航天测控网的一部分,可跟踪测量航天器及火箭的飞行轨迹,接收遥测信息,发送遥控指令。今后还可与宇航员进行通信,并可营救返回溅落在海上的宇航     

一种多体制的卫星测控模拟器

提出了一种多体制的卫星测控模拟器的设计,兼容统一载波测控体制和扩频测控体制,也兼容脉冲编码遥测格式和高级在轨系统遥测格式。采用"软件无线电"的思想,在相同的硬件平台下,用不同的基带软件实现不同的测控体制,通过与不同的上下变频器相连,实现不同的测控点频。文章详细阐述了一种多体制卫星测控模拟器的系统组成、重要部分的工作原理和应用。     

基于虚拟仪器技术的测量船分布式状态监测

针对远洋航天测量船设备系统复杂、布局分散的特点，提出了利用虚拟仪器(VI)技术建立测量船网络化状态监测系统的方案。从硬件和软件两个方面阐述了虚拟仪器技术的性质和特点，以及分布式状态监测系统所采用的模式和工作方式。最后，介绍了测量船建立的总线虚拟仪器测试系统及其特点。     

高精度星地测距的多址干扰并行对消技术

目前，在航天测控系统中广泛采用扩频体制，但随着多通道扩频技术和多站测距系统的发展，测控系统面临的测量环境越来越复杂，对伪距测量精度产生较大影响。其中，多站测距系统中存在的强信号干扰和多址干扰，会导致测距精度下降。本文提出了一种基于并行干扰对消的高精度星地测距技术，通过信号处理重构和对消接收信号中的干扰信号，得到纯净的期望信号，从而抑制码分多址带来的测量误差，以提升测量精度，并通过仿真和试验验证了算法的可行性和优越性。     

月球低重力模拟设备位姿测控系统优化设计

为巡视器地面行走验证试验专门研制了月球低重力模拟设备。在验证试验中需要对巡视器的位姿进行测量,针对这一需求,文章提出了基于双相机的非接触测量方案,同时研制了相应的位姿测控系统,对其硬件和软件进行了优化设计。利用该位姿测控系统开展了巡视器的位姿测量,有效解决了位姿测量和控制过程中的问题。经充分测试验证,系统满足巡视器地面行走验证试验的要求。     

满足网络测控的小卫星星座组网与路由方法研究

给出一种不依赖于中高轨道卫星作中继而只依赖星座自身星际链路实现卫星组网的方法,以满足通过星座自身完成网络测控;使用STK进行了星座设计,使用OPNET进行了星座与地面测控站的仿真建模;给出满足网络测控路由算法;并通过仿真实验验证了组网方法和路由算法,能够满足小卫星星座网络测控功能.     

分布式航天器相对轨道确定方法

根据航天器相对运动的C-W-Hill方程建立的动态模型,以及基于无线电测量方案建立的相对距离观测模型,提出了一种用扩展卡尔曼滤波(EKF)确定分布式航天器相对轨道的方法。用STK、Matlab软件进行的仿真验证结果表明,该方法可确定分布式航天器相对位置和相对速度,所获解的精度较高。     

铸造辉煌的远望号

远望号远洋测量船是中国航天测控网海上机动测量船，在过去的２０年间，测量船３４次远征大洋，累计远洋航行近６０万海里，相当于绕地球２２圈；３６次执行国家重大科研试验和国内外卫星发射的海上任务，测控成功率达到１０ ０％，创造了世界航天测控史上的奇迹。远望号测量船作为航天测控网的一部分，可跟踪测量航天器及火箭的飞行轨迹，接收遥测信息，发送遥控指令。今后还可与宇航员进行通信，并可营救返回溅落在海上的宇航员等。航天测控向海延 世界上第一枚近程运载火箭发射时，其射程仅为几百公里，陆地上一部雷达就可完成对它的全程…     

月球与深空任务测量船双捕策略研究

在航天任务的发射及早期轨道段,由于有应急指令发送以及定初轨的迫切需求,能否快速、稳定、可靠地完成测量船对目标探测器的双向捕获直接关系到任务的成败。本文介绍了常规地球卫星任务的测量船统一测控设备双捕流程,分析了该流程不适用于后续月球与深空探测任务的原因,并针对我国月球与深空探测器的测控需求和器上应答机特点(由S 频段发展为X 频段,由模拟应答机发展为数字应答机) ,分别设计了相应的测量船双向捕获策略,即对模拟应答机采用多普勒预置情况下的三角波扫描法,对数字应答机采用常数多普勒预置法或拐点平滑扫描法。文中提到的策略在我国嫦娥五号任务和首次火星探测任务的天地测控对接试验中得到了充分验证,将在任务中得到实际应用。     

基于RBF神经网络的船载雷达速率陀螺动态性能检测方法

对航天测量船惯性导航系统船摇数据和伺服系统陀螺数据进行分析,提出基于RBF神经网络算法,利用同船装载的惯性导航系统船摇数据检测雷达伺服速率陀螺动态性能的方法,并通过计算机进行实际测量数据的仿真实验。实验结果验证了方法的可行性。     

简讯

我航天测量船返航　圆满完成神舟号试验飞船海上测控任务的远望三号测量船日前顺利抵达江南码头。我国航天远洋测量船队首次远征太平洋、印度洋和大西洋成功,标志着我低轨航天器海上测控技术实现了新突破。此前,远望一号、远望二号和远望四号测量船已先后返航。在这次海上...     

多飞行器测控技术的研究

提出了一种基于DBF和DMF-CDMA技术的多飞行器测控系统。首先描述了系统的工作原理，然后对DBF给出了全面和详细的计算机仿真，包括圆面阵DBF阵因子方向图仿真和DBF对多飞行器的搜索与跟踪仿真。最后对DMF-CDMA给出了实验结果。实验的硬软件巳达到实用水平。这些说明本文提出的多飞行器测控方案是可行的。     

航天测量船外测数据的滤波算法

航天测量船在航天测控中占有非常重要的地位,为提高航天测量船外测数据的光滑度,在小波滤波和样条函数滤波的基础上,通过建立分解尺度和阈值的选取原则,提出了船载外测数据的滤波算法.该算法在滤波的同时,成功地分离出随机误差和船摇修正残差,显著地改进了现有的船载外测数据修正结果.实例和仿真结果表明这是一种比较理想的船载外测数据滤波算法.     

软件无线电技术在卫星测控系统中的应用

分析卫星测控系统目前的现状,介绍了软件无线电技术的思想,讨论了软件无线电技术在卫星测控系统中的应用,提出对传统和新型的微波统一测控系统(MUTTCS)软件化的设计思想,给出一种初步方案设想。     

战略导弹测试发射控制系统的发展和导弹模拟器的应用

战略导弹武器系统采用了快速机动使用方式,控制系统实现了全数控方案,地面各种勤务工作的设备做到了智能化.对地面测试发射控制系统的需求发生了变化,测控系统采用了"弹测"和"地测"相结合,以地面计算机控制为主的体制,采用了分布式计算机网络结构方案,自动化测试系统在"三化"方面也有很大进展.测控系统功能扩大了,系统更为复杂,测控软件在配套设备中的份量越来越大,越显重要,测控系统自检尤其是测控软件的测试尤显突出,文中提出采用导弹模拟器解决测控系统自检和测控软件测试问题,还可作为部队模拟训练装置,提出导弹模拟器的组成和设计方法以及使用问题.     

测量船平台惯导设备陀螺故障快速定位方法研究

惯性导航设备是目前航天测量船的核心导航设备。其核心测量元件陀螺仪属于高精密器件,一旦出现故障直接导致设备无法正常输出有效测量结果。然而陀螺仪的故障现象往往不能从结果中直接给出。本文通过分析元器件的误差对输出结果的影响,结合某测量船平台惯导多起故障的现象分析,给出快速定位陀螺仪故障的常用方法,并验证了方法的可行性。通过该方法可有效缩短陀螺故障排查时间,提高设备参试能力。     

分布式测控系统在发动机试验中的应用

介绍一种基于网络的分布式测控系统设计方案,并以NI-cRIO产品为载体,详细描述了系统的体系结构、硬件和软件架构,具体给出了系统的设计目标和硬件选型。系统在发动机试验中的成功应用,验证了该方案的可行性。