基于测控系统的质量信息监测系统设计与应用

在测控试验现场,针对测控设备状态和测控数据的质量信息,采用智能自动监测技术对设备和测控数据进行实时监视以及动态分析,提出了科学的异常判决方法和处理方案,开发了试验质量信息综合分析实时监测系统,实现了测控流程智能化管控、测控信息自动分析处理和质量信息自动化管理。在多颗卫星的跟踪验证中,质量信息监测系统对卫星长期管理的宏参数宏配置下发、标校和目标捕获与跟踪等任务过程能够进行准确监视,可以及时监测到测控数据和测控时间的异常并报警,并能够自动生成任务实施登记表等测控质量报表。实验表明,质量信息监测系统软硬件设计完善、状态监测点设置合理、判读测控事件方法有效。     

测控信息自动监视报警系统的研究与开发

从测控任务实际出发,对测控站测控信息异常情况进行总结和分类,提出了科学、合理的数据异常判决方法。开发了测控信息自动监视报警系统,对测站测控信息进行实时监视、显示和异常情况报警,并将语音报警提示接入测站调度系统,实现了对测站测控数据的全程自动监控。     

我国航天测控通信网的展望

一、前言航天测控通信网由通信传输手段、时统系统、数据传输系统和调度指挥系统四部分组成,是一个相对独立的测控勤务保障系统。该网的特点是专业面广、涉及台站多、通信基线长以及可靠性高等。随着我国对外开放、航天事业进入国际市场,对本网提出了更高的要求。我国航天测控通信网的任务是:为各发射场区、各跟踪测控台站、海上测量船的测控设备提供标准时间、标准频率信号,并使它们保持同步;完成测控网内各种数据的实时可靠传输;保障任务过程中的统一调度指挥和测控业务协调通信。     

发刊词

飞行器测量和控制系统是发展宇航事业的重要一环。建立和完善测控系统,是实现空间计划的必要条件。测控系统包括对飞行器的跟踪、测量、控制、数据处理、以及有关的通信联络、时间统一勤务等方面。它涉及的科学技术领域广,协作面宽,需要加强领导,统一协调,组织各方面的力量,联合起来进行科研和技术攻关。为了在科研和技术上互相交流,中国宇航学会成立了飞行器测控专业委员会,以促进这项工作。     

构建完善的设备运行体系保障空管信息化工作正常开展

“十五”期间，民航空管系统信息化工作取得了长足的进步。总局空管局组织了民航ATM数据通信网和《空管生产运行管理信息系统》的建设，各地区空管局实旌了本地局域网和OA应用平台，各空管中心（站）投产了一批与生产办公密切相关的信息系统，这些项目大量采用了现代先进信息技术，通过充分利用空管信息资源，培育空管信息化专业人才，使得空管生产、经营、管理、决策的效率不断提高，有力地促进了空管的整体服务质量和安全保障水平的提升。目前，空管系统数据信息综合平台整合了全国空管气象、航班、航行情报等信息，初步实现了整个民航空管内部信息的互联互通，为空管的各级管理和运行人员提供了较为丰富的空管信息；建成了人事教育、计划基建、安全监察、文档管理、综合查询等管理子系统，应用了航班动态信息查询系统和气象、情报查询系统以及航班流量统计系统，初步实现了空管各专业系统信息之间的共享和交换，提高了空管信息的利用价值和使用效率；     

用MLA理论构建航天测控设备集中监视系统

我国测控设备监控系统大多采用C/S(Client/Server,客户/服务器)模式,针对其存在的接口协议多样、监控元素差异大、不利于测控网的集中监控和信息共享等问题,基于多活性代理理论,提出在原有设备监控系统的基础上,通过增加测控设备监控信息接口协议转换、测控设备的集中管控代理、测控设备状态集中展示代理等功能,构建测控设备集中监视系统。具体描述了系统的体系架构、层次模型、运行环境、功能模型以及功能设计,分析了系统的活性保持及活性协调协商机制,从效率、时间、发展、成本等4个维度对系统的活性度量进行了计算和描述。该构建方法有利于提高整个系统的自动化能力,同时对复杂信息系统的构建也能起到一定的借鉴作用。     

构建测站专家故障诊断系统

本文主要针对车载活动测控设备,从技术的角度简要地分析并提出应用人工智能中专家系统的理论和方法来构建测站专家故障诊断系统,充分发挥专家知识在故障诊断中的重要作用,使知识的利用率得到加强,提高测站测控设备的自动化水平。     

地基测控网测控点频与上行载波动态配置策略

在不降低地基测控网跟踪覆盖率和质量的前提下,针对如何提高地基测控网使用效率的任务实际需求,从工程实施的角度出发,提出了地基测控网资源配置策略。包括了3个方面的内容:1)测站上行载波加调规则,可以有效地解决测站跟踪弧段多重重叠使用效率低下的问题,利用较少的测站确保地基有效控制弧段的最大化;2)测站测控点频动态配置策略,通过对不同方法的验算结果分析,给出了可用于实际任务的优先级设定法以实现有效控制弧段的连续性;3)基于测站点频动态配置条件下的测站上行载波切换准则。该策略已用于实际任务,并取得了良好的效果。     

海上靶场测控系统技术特点及应用

随着海上飞行器技术和飞行活动的不断发展,飞行活动对测控系统提出了新的更高的要求,海上靶场测控系统迎来了新的挑战和发展机遇。海上靶场测控系统从单一技术应用到多种测控技术的综合应用,极大地提高了海上靶场测控水平和能力。本文简要介绍了海上靶场测控系统的基本需求,分析了水下测量、出水点捕获跟踪、低仰角跟踪测量、低能见度下的跟踪测量等海上测控技术特点,研究了高精度水下测量、海上低空目标测量等关键技术的解决方法,提出了"优化陆基测控、发展海基测控、构建空基测控、完善水下测量",循序渐进构建空海陆潜一体化测控系统发展途径。     

航天测控虚拟现实系统的设计实现

利用虚拟现实系统进行航天测控监视，能够直观表现航天器的空间位置、轨道、姿态、外部件工作状况、以及日地星相对运动规律、设备跟踪情况，为指挥和技术人员分析掌握航天器的运行情况提供监控手段，同时能够对各种岗位人员进行任务培训。本文介绍了虚拟现实（VR）的一般概念，分析了航天测控系统的需求，详细论述了航天测控虚拟现实系统的设计实现方法以及主要的技术问题。     

地基测控网健康状态评估方法

为从整体上掌握地基测控网的健康状态,针对地基测控网的特点构建了地基测控网健康状态评估模型,提出通过实测指标数据和指标标准值之间的差额评价指标项,分析控制中心、测控节点和通信链路3个模块影响地基测控网健康状态的指标项,利用层次分析法确定评估模型中各指标项的权重,根据测控网运行要求给出各指标项的标准值,并基于2015年S频段地基测控网和在轨航天器实际,对S频段地基测控网的健康状态进行了评估,评估结果为2015年S频段地基测控网健康指数为88.32%,健康等级为良。该结果表明,提出的评价方法可直观地判断地基测控网的健康状态水平,可在测控网运行管理中得到应用。     

星座通信系统测控模式探讨

立足星座通信系统的测控观点，基于卫星自主管理和采用新的伪码扩频测控体制，探讨简化地面测控管理所必需完成的大量复杂跟踪测量与控制任务的可行性，研究星座通信系统测控管理的操作设想。     

基于飞行程序的测控软件调度模式及其实现

在分析测控软件调度基本需求的基础上，提出基于飞行程序的测控软件调度模式用以提高地面操作的自动化程度，讨论了该调度模式实现中的关键技术和解决途径。     

基于数字多波束天线的多星测控系统

针对多星测控存在的问题和技术解决途径,提出采用数字波束形成技术实现单站多星测控的方案,简要说明了系统的体系结构和工作原理,指出了系统特点和技术难点。基于数字多波束天线的多星测控系统具有良好的技术基础和应用前景。     

宽波束中继技术在空间站任务中的应用研究

针对航天器现有窄波束中继终端天线在姿态快速变化及姿态异常条件下提供测控支持的局限性,提出了利用宽波束中继技术提供测控通信支持的方案。基于宽波束中继天线性能、天地链路性能对测控通信支持的影响分析,提出了改善链路性能的优化方案。结合空间站任务载人航天器各阶段测控通信支持的特点,分析了宽波束中继在入轨段、长期运行段和返回段的应用。分析结果表明:宽波束中继可为载人航天器从海南发射场发射时的入轨提供测控支持,也可为载人飞船返回提供测控支持。     

航天测控资源应用现状及综合利用研究

针对我国航天测控资源存在“条块分割、设备分散”等问题,进行相应分析并提出解决设想,其目的是找到适合我国国情的航天测控资源合理配置,实现测控资源和空间资源充分共享及综合利用。首先对我国地球同步卫星和近地卫星的航天测控资源应用现状进行分析;其次根据不同卫星的测控特点,提出航天测控资源综合利用的设想,并对其利弊进行了详细讨论;最后结合我国航天测控资源实际情况,指出了实现航天测控资源综合利用需要重点解决测控覆盖范围等关键技术问题。     

对我国商业航天测控管理有关问题的初步探讨

国际商业航天的蓬勃发展带动了国内商业航天的兴起。以实现商业卫星高效便捷管理为目的,调研了国内外商业航天与商业航天测控的发展现状,分析了国外商业航天以及商业航天测控发展对我国商业航天测控管理的有关启示,得出了测控管理多元化大势所趋、适度鼓励商业航天测控发展势在必行等结论。同时,对我国商业航天测控管理中加强航天立法、探索商业航天测控管理新模式、加强商业卫星管理服务等问题进行了初步探讨,建议从国家层面、行业规范层面制定航天法规,卫星任务中心应支持对外联网,并加强商业航天测控地面站的国际合作,从而提高商业卫星频率、轨位、空间目标编目、发射与回收等管理服务能力。     

陆基测控资源分配决策支持系统研究

简要地对我国航天陆基测控网的状况进行了介绍,分析了测控资源冲突的形成原因,表明了建立智能化测控资源分配决策支持系统的重要性。并在此基础上,提出了该系统的设计思想,系统结构、功能及其实现方法。该系统融合了丰富的测控资源分配和管理知识,采用定性推理和定量计算相结合的工作方式进行决策问题的求解,最终实现一个基于知识的决策系统,按照本文提出的系统构造,已经开发了有关分系统,而且在神州四号飞船和多颗卫星的测控任务中进行了应用,表明系统的构造是有效的。     

S波段活动测控设备自动化程度提高研究

针对日益繁重的在轨卫星长期管理工作,从实现中心透明测控模式的角度出发,就如何提高S波段活动测控设备自动化程度和操作可靠性,解决人员精力与卫星长期管理质量之间的矛盾提出解决思路,并重点讨论了提高RMCS、监控分系统、测距测速分系统、遥测分系统自动化程度的方法。