[发明专利]一种火箭上面级遥测系统功率控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种火箭上面级遥测系统功率控制方法及系统，涉及遥测测量技术。本发明采用天基测控方式的测控手段，同时，遥测系统的遥测数据码速率采用高码率和低码率两种状态，遥测系统的遥测发射机功率采用大功率和小功率两种状态；根据火箭上面级飞行时序或地面遥控指令，控制遥测系统在高码率大功率状态和低码率小功率状态之间切换。由于上面级飞行绝大部分时间均处于在轨滑行阶段，仅少量时间处于变轨机动或星箭分离等特征点，故这种遥测码率和发射功率可变的上面级遥测系统功率控制方法，既保证关键遥测参数不间断实时下传，又减小遥测系统耗电量、保证上面级在电池电量有限的情况下长期在轨正常运行。

技术领域

本发明涉及遥测测量技术领域，具体是涉及一种火箭上面级遥测系统功率控制方法及系统。

背景技术

上面级是多级火箭的最末级，作用介于运载火箭和航天器之间，具备自主轨道机动能力，飞行时间长。上面级电气系统往往采用一次性电池供电，供电能力有限，对电气设备功耗有着严格的要求。而遥测系统由于需要向空间大功率辐射遥测微波信号，成为上面级用电量最大的电气设备。

为了解决电池供电能力有限的问题，上面级遥测系统通常采用固定低速遥测数据码率和遥测发射机分时开机的策略，降低遥测发射机输出功率要求和开机时长，减少用电量。但该作法存在不足：固定低遥测码率使得传输的遥测信息较少，上面级飞行至某些特征点时大量的关键遥测参数无法实时下传；遥测发射机仅在境内有地面测控保障时开机，使得上面级在轨大部分时间无遥测信息下传、存在风险，且上面级仅能在境内实施机动，大大影响其自主轨道机动的灵活性。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种火箭上面级遥测系统功率控制方法及系统，可保证上面级在电池电量有限的条件下，遥测发射机全程开机，且飞行特征点大数据量关键遥测参数实时下传。

本发明提供一种火箭上面级遥测系统功率控制方法，包括以下步骤：

遥测系统的遥测数据码速率采用高码率和低码率两种状态，遥测系统的遥测发射机功率采用大功率和小功率两种状态；

采用天基测控方式，根据火箭上面级飞行时序或地面遥控指令，控制遥测系统在高码率大功率状态和低码率小功率状态之间切换。

在上述方案的基础上，根据火箭上面级飞行时序或地面遥控指令，控制遥测系统在高码率大功率状态和低码率小功率状态之间切换，包括以下步骤：

当上面级飞行至特征点，有变轨机动或星箭分离等关键动作时，控制遥测系统切换至高码率大功率状态；

当上面级处于在轨滑行段时，控制遥测系统切换至低码率小功率状态。

在上述方案的基础上，根据火箭上面级飞行时序或地面遥控指令，控制遥测系统在高码率大功率状态和低码率小功率状态之间切换，具体包括以下步骤：

当上面级处于在轨滑行段时，中心计算机向遥测系统发出切换至低码率的控制指令，将天基返向遥测码速率从高码率状态切换到低码率状态，同时控制相控阵天线单阵元、小功率、宽波束输出；

当上面级飞行至特征点，发生变轨机动或星箭分离时，中心计算机向遥测系统发出切换至高码率的控制指令，将天基返向遥测码速率从低码率状态切换到高码率状态，同时控制相控阵天线多阵元、大功率、窄波束输出；

未接收到指令时，天基返向遥测码速率及相控阵天线功率维持当前输出状态不变。

在上述方案的基础上，根据火箭上面级飞行时序或地面遥控指令，控制遥测系统在高码率大功率状态和低码率小功率状态之间切换，具体包括以下步骤：

当上面级处于在轨滑行段时，向遥测系统发送中继卫星系统转发的切换至低码率的地面遥控指令，将天基返向遥测码速率从高码率状态切换到低码率状态，同时通过控制相控阵天线单阵元、小功率、宽波束输出；