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。     

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。     

基于TDRSS的低轨卫星定轨方法研究

利用跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)组成天基测控系统对低轨卫星进行轨道确定,并讨论了低轨卫星在TDRSS系统覆盖区域的时间段,以改进的Gauss-Newton算法为基础,设计了非线性迭代的微分轨道改进算法,有效抑制了算法截断误差.仿真实验证明基于TDRSS的测控技术可显著提高测控覆盖率,减少地面测控站压力,有效确定低轨卫星轨道,定轨位置误差小于20 m,速度误差小于0.01 m/s,能满足一般低轨卫星的定轨精度要求.     

一种新频域扩频多用户检测器与MC-CDMA的比较

介绍了一种频域扩频通信体制与多载波码分多址(MC-CDMA)多用户检测器的原理,比较了两者的多用户检测方法和抗窄带干扰能力.结果表明:该频域扩频多用户检测器具更优的抗多址干扰、远近效应和窄带干扰,且算法简洁.利于在低轨卫星通信系统中应用.     

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。     

300Mbps以上的帧同步器

目前,大部分以地面为基础的空间遥测采集系统码速率达到每秒几兆比特(Mbps),NASA的跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)能支持大于300Mbps的下行码速率。另外,先进的TDRSS(ATDRSS)预计能支持650Mbps以上的码速率。NASA未来的大规模工作计划,例如:自由号空间站和地球观察系统都需要这么高的码速率。在哥达德空间飞行中心,正在研制一个帧同步器电路板,其最低码率为300Mbps,并提供一套可编程功能,例如:32位相关、搜索—校核—锁定策略、码滑动容限、惯性态(fly wheeling)等。另外,累积质量数据的产生、在板自诊断、状态/控制处理都综合在一块电路板中。这些功能和极高码率之所以能够实现,是因为在设计上采用了NASA为支持由空间数据系统咨询委员会制订的空间遥测数据系统标准而研制的砷化镓(GaAs)超天规模集成(VLSI)电路。本文将描述这电路板所完成的功能以及实现这些功能所用的VLSI器件。     

卫星导航系统

本文简要说明了卫星导航系统的性能要求,介绍了典型的卫星导航系统,如子午仪,TDRSS、GPS 和 Geostar 系统的一般情况和性能特点。最后对它们的应用提出了粗浅看法。     

基于TDRSS的低轨卫星定轨方法研究

利用跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）组成天基测控系统对低轨卫星进行轨道确定，并讨论了低轨卫星在TDRSS系统覆盖区域的时间段，以改进的Gauss-Newton算法为基础，设计了非线性迭代的微分轨道改进算法，有效抑制了算法截断误差。仿真实验证明基于TDRSS的测控技术可显著提高测控覆盖率，减少地面测控站压力，有效确定低轨卫星轨道，定轨位置误差小于20m，速度误差小于0．01m／s，能满足一般低轨卫星的定轨精度要求。     

跟踪与数据中继卫星系统的现状和发展

跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）是20世纪航天测控通信技术的重大突破。其“天基”设计思想，从根本上解决了测控、通信的重大突破。其“天基”设计思想，从根本上解决了测控、通信的高覆盖率问题，同时还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题，并具有很高的经济效益。TDRSS系统使航天测控通信技术发生了革命性的变化，目前还在继续向前发展，不断地拓宽自己的应用领域。现在，美国与俄罗斯两国的跟踪与数据中继卫星系统均已进入应用阶段，正在发展后续系统；欧空局和日本在这类卫星的发展中采用了新的思路和技术途径。本文主要介绍这些国家跟踪与数据中继卫星系统的现状和发展，并据此对我国正在研究的跟踪与数据卫星系统提出一些建议。     

TDRS-A终于置入同步轨道

美国第一颗跟踪和数据中继卫星(TDRS-A)自进入大椭圆轨道后,经过39次姿控推力器点火,终于在6月29日置入预定的同步轨道. TDRS-A是美国跟踪和数据中继卫星系列(TDRSS)四颗卫星中的第一颗,于今年4月5日从航天飞机“挑战号”上发射到低地球轨道.负责将TDRS-A送入同步轨道的惯性     

对我国航天测控体制的期望

20 0 0年 ,在这不寻常的 2 0世纪末年 ,人们总会有些瞻前顾后 ,对未来有所遐想 ,对 2 1世纪的前期有所期望。纵观国际航天测控的进程 ,随着全球定位系统 ( GPS、Glonass)及跟踪与数据中继卫星系统 ( TDRSS)的实现与应用 ,国际航天测控网在 2 0世纪 80年代末就开始由地基测控网逐步向天基测控网过渡 ,以美国与俄罗斯为代表的航天测控网在 90年代已基本完成了这种过渡 ,欧洲与日本的航天测控网预计在 2 1世纪初亦将开始这种过渡。随着美国高级跟踪与数据中继卫星系统 ( ATDRSS)的部署与完善 ,美国的航天测控网将在 2 1世纪初走向更高级…     

广义回归神经网络在MC-CDMA空频多用户检测中的应用

简要分析介绍反传神经网络、径向基神经网络与广义回归神经网络。广义回归神经网络与传统的基于反传算法的神经网络相比,具有收敛速度快,鲁棒性强等优点。将广义回归神经网络技术援引到MC-CDMA系统的空频多用户检测中,进行收敛性和误码率的仿真计算。仿真结果表明,广义回归算法比反传算法收敛速度快,广义回归神经网络空频多用户检测的误码率比单天线多用户检测的低。     

天基为主的空间站测控通信模式

空间站时代为测控(TT&C)通信系统带来保障时间更长、覆盖要求更高、数据传输能力更强、航天员在轨工作生活体验更好等新的挑战，结合中继卫星系统(TDRSS)、卫星导航系统等天基测控通信手段的能力特点，提出以天基手段为主的解决方案，采用多星多舱段接力模式，将航天员出舱等重大活动的测控通信覆盖率提升至接近100%，采用多星多目标工作模式，较好地保障各种交会对接模式，综合利用中继卫星S频段多址(SMA)链路连续业务、短报文业务和北斗短报文业务常态化保障空间站安全运行，应用天地一体网络化技术，为航天员在轨上网、天地通信和载荷实验数据传输提供优质服务。     

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。     

跟踪及数字中继卫星系统正反向通信链路的信号设计

系统介绍了跟踪及数字中继卫星系统（TDRSS）正反向通信链路的信号设计，根据具体的业务方式以及不同的数据组和数据模式，给出了信号表达式及系统设计要点。     

合成孔径雷达测试方法的设计与实现

合成孔径雷达(SAR)具有很高的距离和方位向分辨率,正越来越多地应用于制导系统中。它同时又是一种非常复杂的雷达,在应用过程中对其性能指标及状态进行检测是十分困难的。提出一种全面的测试方法,可在地面系统试验过程中,以及配属基层单位后的日常维护训练过程中,对SAR进行系统性能指标及状态检测。该测试方法在SAR中的应用在国内尚属首次,具有较大的实用价值。     

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。     

燃料电池的空间应用技术发展

燃料电池作为高效环保的发电装置,在空间应用上具有极大潜力.本文论述了近年燃料电池的空间应用技术,以求促进相关产业及研究的进一步发展.分别对微重力环境下的水、热管理技术进行了探讨,发现微重力中气流方向及燃料电池布置对电池性能具有显著影响,气流宜以相反方向通入,微重力环境对竖直放置和水平放置(阳极在上或阴极在上)的燃料电池...     

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...     

资源卫星数据收集系统及其应用

简要说明了资源卫星数据收集系统(DCS)的原理、组成和特点,在对分布范围广、参数缓变和传输速率低的数据进行采集方面,资源卫星DCS具有很大的优势和很高的利用价值。结合环保监测应用的需求,对资源卫星DCS应用系统方案进行了详细设计。