[发明专利]基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统及应用方法

权利要求书

1.一种基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统，其特征在于，包括测控应答机(1)、S接收天线(2)、功率放大器(3)、S发射天线(4)以及Ka/S天线(5)，其中:

所述测控应答机(1)，

-接收通过中继卫星转发来的地面遥控信号，完成解调解扩，并将遥控基带数据送遥控终端;

-接收卫星星上遥测数据，完成扩频调制后，通过功率放大器(3)进行信号放大，放大后信号再经S发射天线(4)或Ka/S天线(5)向中继卫星发送;

所述S接收天线(2)，为卫星与中继卫星之间建立前向测控通道，接收中继卫星发来的前向遥控信号，并传给测控应答机(1);当卫星姿态上下翻转时，作为对地测控天线接收地面站发送的遥控信号;

所述功率放大器(3)，将测控应答机(1)发给S发射天线(4)或Ka/S天线(5)的返向遥测信号进行放大，使天线EIRP达到卫星与中继卫星测控通信的要求;功率放大器(3)内部设置两个通道，其中，第一个通道为大增益通道，将信号发送到S发射天线(4)，用于卫星与中继卫星通信前期信号捕获和Ka/S链路建立实时监视;第二个通道为小增益通道，将信号发送到Ka/S天线(5)，用于卫星与中继卫星完成Ka/S链路建立后的返向测控通信;

所述S发射天线(4)，为卫星与中继卫星之间建立返向测控通道，接收测控应答机(1)发来的返向遥测信号;当卫星姿态上下翻转时，作为地测控天线向地面站发送遥测信号;

所述Ka/S天线(5)，与星载Ka频段中继用户终端共用，具备S频段信号发射功能，为卫星与中继卫星建立中继测控通道，接收测控应答机(1)发来的返向遥测信号并向中继卫星发送;在卫星与中继卫星Ka/S链路建立后，接替S发射天线(4)向中继卫星发送返向遥测信号。

2.根据权利要求1所述的基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统，其特征在于，所述S接收天线(2)和S发射天线(4)均为宽波束固定天线;所述Ka/S天线(5)为窄波束定向天线。

3.根据权利要求2所述的基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统，其特征在于，所述Ka/S天线(5)具有二维转动机构，可自动跟踪中继卫星，实现单次较长时间通信。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统的应用方法，其特征在于，包括如下步骤:

步骤1，根据卫星测控需求，确定测控应答机(1)采用的扩频体制，再进一步根据确定的扩频体制确定前向测控通道和返向测控通道的数量;

步骤2，根据中继卫星运行轨道及其中继测控通道指标，设计对中继测控链路，确定对中继测控链路的中继测控天线波束宽度和增益要求，选取合适方向图的S接收天线(2)和S发射天线(4);

步骤3，根据步骤2中中继测控链路的增益设计结果，确定测控应答机(1)的接收灵敏度和发射功率，选取合适的Ka/S天线(5)，要求对中继测控通道的G/T值和EIRP值满足通信要求，同时选取合适的功率放大器(3);

步骤4，由卫星程控或中继卫星发送指令打开功率放大器(3)大增益通道，返向遥测信号通过S发射天线(4)向中继卫星发送，建立返向遥测链路，地面可实时监视Ka/S链路建立过程;Ka/S天线(5)按程序设定指向中继卫星，进行KSA、SSA返向链路建立，在链路建立后，由卫星程控或中继卫星发送指令关闭功率放大器(3)大增益通道，打开小增益通道，返向遥测信号通过Ka/S天线(5)发送;

步骤5，定义基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统的测控工作模式，中继卫星进行测控通信时按照所述测控工作模式要求工作。

5.根据权利要求4所述的基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统的应用方法，其特征在于，步骤1中，确定测控应答机(1)采用非相干扩频体制。

6.根据权利要求4所述的基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统的应用方法，其特征在于，步骤4中，S发射天线(4)与Ka/S天线(5)联合工作。

7.根据权利要求4所述的基于扩频体制的新型星载5频段中继用户终端的应用方法，其特征在于，步骤5中，测控工作模式包括:

模式1：返向遥测，通过卫星自主方式或中继卫星发送前向遥控指令打开功率放大器(3)大增益通道，建立返向遥测链路;

模式2:前向遥控和返向遥测;

模式3:前向遥控，接收通道处于常开模式，在中继卫星可见弧段内均可实施遥控任务或进行应急测控。