数据驱动的航天智能化地面测控平台研制

为了解决航天遥感器在地面测试过程中由于总线类型不同、总线协议不同、遥测参数不同、遥控指令不同、用户自定义测控等原因需要重复编写测控代码的问题,提出了一种基于数据驱动的新型测控通用平台架构并给予实现。此平台不仅提升了测控编码人员的工作效率,更提升了航天遥感器的地面测试覆盖性和测试效率,大幅度增进遥感产品的智能化和自动化测试水平。     

基于并行测试技术的地面测控系统自检方法

为了提高地面测控系统自检的测试效率,提出并实现了一种基于并行测试技术的系统信号回环自检测试方法.将地面测控系统的所有对外接口信号通过回环测试电缆接入到系统内部的故障诊断计算机上,在对所有接口信号进行分析、归类的基础上,利用故障诊断计算机现有硬件资源,有针对性地提出了信号自检测试方法,并设计了基于并行测试技术的系统自检测...     

基于TmNS的运载火箭天地一体化测控网络研究

为满足运载火箭日益增长的测控需求,网络化测控成为未来运载火箭测控的必然趋势。通过研究IRIG 106-20国际遥测标准中TmNS标准特性、协议栈以及系统架构,提出了基于TmNS的运载火箭天地一体化测控网络的新概念,给出了测控网络系统架构、各部分组成及功能,并对其中涉及的TmNS数据消息传输协议、RF网络接入层协议、TMoIP协议、数据包遥测技术等关键技术进行研究,提出了可行的实现方案,为今后我国新一代运载火箭天地一体化测控通信奠定技术基础。     

萤火一号火星探测器测控通信关键技术

基于深空测控通信特点及其技术难点,对萤火一号(YH-1)火星探测器测控通信分系统设计进行了研究.给出了测控通信方案和分系统构成,介绍了火星-地球超远距离通信,小型化测控通信系统,高灵敏度接收机.高集成度发射机,小型化高稳定频率信标,集成化、小型化遥控指令译码器等关键技术设计及主要技术指标.YH-1火星探测器的测控和数传分系统采用一体化设计方案,在质量10 kg约束条件下,实现了上行遥控通道及下行遥测通道,具备科学数据传输通道及测定轨信号发送的功能,且每个通道均有冗余备份设备.     

一种网络化卫星测控系统多址接入算法研究

大规模低轨卫星星座的出现,对地面测控系统提出了更高的要求,这使得网络化测控技术成为了各国研究的重点技术。本文针对低轨卫星网络化测控系统的接入问题进行了研究。首先,概述了传统低轨卫星星座发展历程及多址接入技术需求背景;然后,在分析传统CSMA(Carrier Sense Multiple Access,载波侦听多路访问)与TDMA(Time Division Multiple Access,时分多址)接入技术性能的基础上,提出了一种自适应接入方案,使得网络化测控系统在负载量较高或较低时都具有良好的网络性能。本文通过仿真验证了自适应接入技术在系统时延、吞吐量以及信道利用率上的优越性。     

基于IRIG-B码的软件化测控系统时间同步方法研究

利用软件实现测控信号处理将成为未来测控系统的发展趋势。针对通用计算机处理时延的不确定性问题,根据软件化测控系统中数据块式的传输模式,提出基于B码的系统时间同步方法,能够为数据处理、存储及事后分析提供精确的时间定位。方法按照国际通用的B码格式,通过A/D端口将B码流与测控信号同时送入计算机,采用纯软件解调出8421码格式的天、时、分、秒信息,并利用采样率计数进行初始相位估计,可实现测控数据的精确校时,同时利用误差校正降低A/D采样时钟漂移对时间同步的影响。设计无需外部设备辅助,具有配置灵活和低损耗的特点。     

测控信号侦察干扰技术研究

针对航天测控通信系统的特点 ,对其采用的测量信号、遥控信号、话音信号进行了分析 ,给出了测控信号的频谱结构形式 ,并根据测控信号的频谱特性 ,介绍了可用于测控信号侦察、截获、分析处理的信号检测和参数估计技术和方法。最后通过对测量信号和遥控信号的脆弱性分析 ,给出了针对测速信号、测距信号、遥控信号的多种有效的干扰方法。文中给出的方法可应用于工程实践。     

基于SDR的超短波测控系统实现

随着微纳卫星的快速发展,迫切需要建设简易便携式测控系统来满足微纳卫星的测控需求。现有利用UHF/VHF业余无线电电台构建的微纳卫星测控系统,它使用普通电台作为收、发通道,系统抗干扰性差。提出一种基于软件无线电SDR的超短波测控系统设计方法,采用SDR收发信机完成射频信号的上下变频、A/D及D/A处理。整个系统不需要使用普通电台,信道硬件部分主要为低噪声放大器和功率放大器等,系统抗干扰性能得到大大提高。方案简便易行,性价比高,已在相关卫星测控上得到验证。     

任意周期信号非相干测距技术研究

飞行器测控系统上、下行链路信号关联性越小,则信号体制的可选择性越大,有利于在飞行器测控系统中引进先进信号传输处理技术并提高上下行信号设计的灵活性。分析了传统相干与非相干测距技术的不足;在比相测距法原理基础上,推导出利用任意周期信号实现飞行器非相干测距的方法;对影响测距指标的距离模糊问题、测距精度问题进行了研究分析;对所研究的方法进行了数值仿真。结果表明采用此方法不仅可使测控系统上下行信号设计达到独立设计的目标,而且在保证同等精度要求的条件下,上下行链路信号体制可通过不同形式进行组合使用,在现有传输体制基础上可进一步降低测控信号设计的复杂度,适用于空天、临近空间及航空等不同环境下的飞行器测控与信息传输应用。     

载人航天器测控与通信分系统安全工作模式设计

从载人航天器测控与通信分系统链路资源出发,提出了基于地面S频段测控及导航信号接收链路全向覆盖,宽波束中继链路自主组阵,窄波束中继天线自主跟踪的测控与通信分系统安全工作模式,确保任何情况下测控通信链路都能够稳定建立,特别是在载人航天器出现异常掉电又恢复后,测控与通信分系统能够自动恢复高、低速天地链路,确保载人航天器安全工作。该模式设计经过地面测试验证和在轨飞行验证,既能够满足正常飞行时链路余量大于3 dB的要求,又有效减少了紧急情况下载人航天器对地面的依赖,取得了良好的在轨应用效果。     

皮卫星测控应答机信号互干扰研究

皮卫星上的测控应答机由于受体积、成本和功耗等因素限制,其性能指标比传统测控应答机差,测距、遥控和遥测信号相互干扰较为严重。重点分析了三类信号相互干扰产生的机理,获得相互干扰的不同特征,以及带来的影响。最后,根据分析结果验证了皮卫星测控应答机参数设计的合理性。     

基于射频指纹的测控地面站身份识别方法

卫星测控信道具有开放性特点,第三方容易截获测控信号,并通过特定信号分析手段获得通信编码体制甚至密钥,严重危害测控安全.为增强卫星的测控安全性,提出了一种基于射频指纹的测控地面站身份识别方法,即提取测控信号的射频指纹来验证测控指令是否来自于合法用户.使用卷积神经网络从21台发射机的变功率信号中识别特定发射机,识别精度高达...     

一种用于高动态侦收的测控信号谱相关预分类方法

针对高动态侦收环境下测控信号的预分类问题,提出了一种对高动态环境不敏感的谱相关预分类方法。该方法对搜索波束输出数据进行频谱估计、谱相关检测和参数估计,可截获远距离、低信噪比的测控信号。对于近距离、高信噪比的测控信号,直接进行频域恒虚警检测、信号参数估计和谱相关比较处理。同时根据设定的过滤准则,剔除干扰信号,保留感兴趣的测控信号,并对其进行实时跟踪。仿真表明该方法在高动态条件下能够高概率地对测控信号进行预分类。     

脉冲超宽带测控信号性能研究

当前,航天测控系统的安全性亟待提高。脉冲超宽带通信是指利用脉宽为纳秒级的脉冲作为载体的无线通信技术,具有数据传输速率高、抗干扰与抗截获能力强、隐蔽性较好等特性。将脉冲超宽带技术应用于航天测控系统,能够大幅度提高当前测控系统的安全性。首先通过链路预算,对脉冲超宽带信号应用于测控领域的可行性进行研究。然后,以DS-PAM脉冲超宽带信号为例,通过与直接扩频信号进行比较,分析脉冲超宽带信号的隐蔽性、抗干扰性和抗截获性。理论分析与仿真结果表明,脉冲超宽带测控信号具有良好的隐蔽性、抗干扰性和抗截获性。     

统一S波段卫星测控系统的仿真实现

通过分析统一S波段(USB)卫星测控系统工作原理,设计了USB测控系统的仿真结构,对USB测控系统的接收与发射进行了仿真实现,并对仿真信号、采样率、组合干扰、锁相环、滤波器等几个关键问题进行了分析.该仿真设计为卫星测控系统的研制提供了仿真论证基础.     

星敏感器图像处理系统的并行流水线操作研究

随着天文导航和航天测控领域的要求不断提高,对星敏感器的动态性能提出了越来越高的要求。本文详细分析了星敏感器CCD处理模块输出信号的时序关系,在此基础上提出了CCD和DSP并行流水线的处理机制以提高星图处理的效率,并利用CPLD和DSP的HOLD方式实现了CCD和DSP的并行流水线操作。通过星光模拟器的静态测试表明:利用该处理机制能实现每秒10帧的处理速度。只要合理地安排好行场有效期和消隐期的时间,会进一步提高姿态捕获的速度。     

LEO至HEO多阶段任务小卫星测控系统方案

针对部分需要在多种不同轨道高度和轨道类型下分阶段执行差异性工作任务的小卫星,对常规测控系统方案进行改进,提出应用于近地轨道(LEO)至高椭圆轨道(HEO)多阶段任务小卫星的测控系统方案。该方案集成度高,采用高灵敏度遥控接收,设置高/低2档发射功率,引入信道纠错编码,设置多档遥测发送速率,单独设置无合成干涉效应的大功率发射天线,采用支持"漏信号法"的高灵敏度全球导航卫星系统(GNSS)接收机等,可有效应对不同阶段星地距离大尺度变化和卫星姿态的指向变化。以中欧合作"太阳风-磁层相互作用全景成像"(SMILE)卫星为实例,验证了改进测控系统方案的可行性。改进后的测控系统方案,可应用于LEO至HEO多阶段任务的小卫星及其他航天器。     

DS80C320单片机在无人机测控数据采编器中的应用

介绍 DS8 0 C32 0单片机在共轴式无人直升机机载测控数据采编器中的应用。该机与80 C31/ 80 C32完全兼容 ,但还具有许多新特点 ,正是由于这些新特点在机载测控数据采编器中的应用 ,简化了编程和硬件设计 ,减小了体积和重量 ,提高了可靠性。目前 ,该测控数据采编器参加了某共轴式无人直升机的试飞 ,证明效果良好。     

多音干扰下DS/FH扩频测控信号伪码跟踪误差分析与仿真

分析扩频测控信号在干扰环境下的性能对测控体制的研究具有重要的意义。推导音调干扰环境下DS测控信号的伪码跟踪误差表达式,以Matlab/Simulink为平台搭建了伪码跟踪性能仿真平台,仿真分析了不同干扰条件、不同增益分配下的DS/FH混扩测控信号伪码跟踪性能,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。     

基于光电振荡器的参量感知技术

光电振荡器是一种由光载射频链路和电学正反馈回路组成的混合系统,由于使用低损耗光纤作为储能器件,大大提高了振荡器的Q值,降低了振荡信号的相位噪声。针对航天系统信号参量感知的应用需求,文章开展低相噪光电振荡器技术在温度/应力静态量传感、动态信号检测以及射频信号感知接收等应用研究,并实验验证了基于光电振荡器的高精度温度传感器与应变传感器,高灵敏的微弱振动信号检测器以及具有镜频高度抑制的、用于射频信号感知的外差接收机。