[发明专利]星间距离测量装置

说明书

本发明公开了一种星间距离测量装置。该装置包括：控制单元、SX1280芯片单元、射频放大单元、双工器和天线；控制单元分别连接卫星的星务计算机、SX1280芯片单元、射频放大单元和双工器，控制单元用于与星务计算机进行信息交流、以及用于控制SX1280芯片单元、射频放大单元和双工器的工作状态；SX1280芯片单元的射频端分别连接射频放大单元的输入端和双工器的输出端，SX1280芯片单元用于测距信号的生成及接收解析；射频放大单元的输出端连接双工器的输入端；双工器的发射端连接天线，双工器设置有可切换的接收通路和发射通路。本发明的星间距离测量装置通过利用SX1280芯片单元自带的测距功能，能够实现星间距离测量，无需进行单独的测距功能的开发，硬件成本和开发成本低。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种星间距离测量装置。

背景技术

利用多个卫星协同完成特定任务是卫星应用的主要模式之一，无论在军事航天领域还是在民用领域都有广泛的应用，例如美国国防部和美国国家航空航天局支持的大学纳卫星计划、以及美国国家航空航天局和德国航空中心合作的GRACE(Gravity Recovery AndClimate Experiment)地球重力场反演系统等。

卫星的星间距离值对于多星协同任务的实现具有重要意义，是多星协同控制的基础；第一方面，基于对星间距离的实时监控，能够及时控制卫星编队构型，有效地避免成员卫星的碰撞，例如德国陆地合成孔径雷达编队卫星TerraSAR-X和TanDEM-X的星间距离仅为几百米，在进行协同作业时需要实时监测二者之间的距离以便于及时控制，降低碰撞风险；第二方面，星间距离测量直接决定了卫星编队任务的实现，例如太空任务GRACE即是通过测量双星距离的变化值来反演地球重力场。

公开号为CN101526613A、名称为《基于星间信息交换的星间相对距离测量装置》的中国专利文献公开了一种星间相对距离测量装置，该星间相对距离测量装置由现场可编程门阵列FPGA处理器通过内部搭建电路实现信号时延的测量，从而计算出星间相对的距离关系；但利用该装置完成星间测距需要专门对现场可编辑门阵列FPGA进行编程开发，导致软件开发工作量大，人力开发成本和硬件实现成本高。

因此，开发一种结构简单、开发成本低、可推广使用的能够实现精准测距的星间距离测量装置，成为了本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种星间距离测量装置。

为此，本发明公开了一种星间距离测量装置，所述装置安装在卫星的星载平台上，所述装置包括：控制单元、SX1280芯片单元、射频放大单元、双工器和天线；

所述控制单元分别连接所述卫星的星务计算机、所述SX1280芯片单元、所述射频放大单元和所述双工器，所述控制单元用于与所述星务计算机进行信息交流、以及用于控制所述SX1280芯片单元、所述射频放大单元和所述双工器的工作状态；

所述SX1280芯片单元的射频端分别连接所述射频放大单元的输入端和所述双工器的输出端，所述SX1280芯片单元用于测距信号的生成及接收解析；

所述射频放大单元的输出端连接所述双工器的输入端，所述射频放大单元用于对所述SX1280芯片单元输出的测距信号进行放大；

所述双工器的发射端连接所述天线，所述双工器设置有可切换的接收通路和发射通路，所述双工器用于接收或发射测距信号。

进一步地，在所述星间距离测量装置中，所述控制单元为基于FLASH架构的SmartFusion2芯片，所述控制单元通过CAN总线与所述星务计算机连接，所述控制单元通过所述CAN总线接收所述星务计算机的指令、以及将所述SX1280芯片单元的测距结果发送给所述星务计算机。