[发明专利]一种伽利略搜救信号模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星搜救信号模拟器，特别是涉及一种用于伽利略卫星的搜救信号模拟器。

背景技术

卫星搜救系统即COSPAS-SARSAT(简称C/S)是1979年由美国、前苏联、法国和加拿大四国联合建立的，该国际组织在全球范围内提供搜索与救援(简称搜救，SAR)服务。COSPAS-SARSAT秘书处设在加拿大蒙特利尔，有超过35个成员国参与其中，与联合国(UN)，国际海事组织(IMO)，国际民航组织(ICAO)和国际电联(ITU)均有长期合作关系。在该系统工作的20多年中，截至2006年已成功进行了6,167次搜救行动，成功救援超过22,035名遇险人员，平均每次救起3人，在人道主义救援领域起到了极其关键的作用。同时也是参与国家最多，用户数量最庞大的国际搜索与救援组织。隶属于国际海事组织(IMO)的各种海上船只和国际民航组织(ICAO)的民航客机以及很多个人用户装备了约四百六十万个遇险示位信标(Distress Beacon)，在危险发生时，遇险示位信标机可以手动或者自动发射“SOS”无线电求救信号并得到全球搜救系统的响应和救援。

卫星搜救系统为进一步提高定位精度、增加覆盖范围、缩短定位时间、实现实时搜救处理，将建设中轨道卫星搜索与救援系统(Medium Earth Orbit Search and Rescue，MEOSAR)包括全球主要的中轨道(Medium Orbit，MEO)卫星星座——GPS，GALILEO和GLONASS。从2010持续到2020年，GPS系统将进行大规模的现代化改造，GALILEO系统将发射27+3颗导航卫星，而GLONASS-K也将部署完成，届时太空中可用的导航卫星总数将达到70颗以上，此举将大大提高全球卫星导航定位系统的可用度和精度。

卫星搜救系统由用户段、空间段和地面段3大部分组成。用户段包括全球所有大型船舶、航空器和陆地用户装备的406MHz遇险示位信标，空间段包括低轨道搜救卫星(LEOSAR卫星)，中轨道搜救卫星(MEOSAR卫星)和静止轨道搜救卫星(GEOSAR卫星)，地面段主要包括各种本地用户终端站(Local User Terminal，LUT)，搜救任务控制中心(Mission Control Center，MCC)和搜救协调中心(Rescue coordination center，RCC)，其中中轨道卫星搜救本地用户终端站称为MEOLUT。

中轨道卫星搜救系统工作过程为，当用户(船舶、飞机或个人)遇险后，遇险示位信标可以人工或自动激活(信标激活后可以存活48h)，发射406MHz的搜救信号。搜救信号由中轨道搜救卫星接收后变频转发为1544MHz的搜救信号，由遍布全球的本地用户终端站(Local User Terminal，LUT)接收并计算出遇险目标的位置，把信标的报警数据和统计信息送给相应的搜救任务控制中心(Mission Control Center，MCC)。MCC收集、整理、储存和分类从LUT与其他MCC送来的数据，过滤虚假报警，解除模糊值。MCC通过以最快的速度把报警和定位数据分发到最合适的搜救协调中心(Rescue coordination center，RCC)，使遇险者能够得到及时有效的救助，从而实现海陆空全球全天候卫星搜救服务。

本专利发明的中轨道卫星搜救系统信号模拟器，主要是动态模拟信标机发射406MHz信号经过各种中轨道搜救卫星(比如GPS卫星，GALILEO卫星和GLONASS卫星)接收转发的1544MHz射频信号，同时能够模拟该1544MHz射频信号对应的70MHz中频信号。

中轨道卫星搜救系统信号模拟器主要用途在于：模拟产生多个信标的搜救信号，经过多颗卫星转发的下行射频和中频信号，并通过改变发射时间，频率，电平和相应的信号内容，为检测概率、定位精度、误码率和系统容量测试提供信号；可模拟多普勒效应、电离层误差、空间传播延时、星历误差等造成的影响。

目前，现有技术中主要采用两种方法实现具有上述用途的信号模拟器：

1、采用可编程的任意信号发生器产生所需信号；

2、采用真实信标机有线发射上行射频信号，经变频器和延迟器转换产生所需信号。

但是，上述两种方法在功能和指标上都具有局限性。第一种系统的功能和性能受信号发生器性能和可编程度的限制，不能全面模拟各项误差的影响；第二种系统灵活性较差，不能任意调整信号参数。因此，也就在更大程度上限制了对中轨道卫星搜救系统的测量精度的检测。

发明内容