[发明专利]面向微纳卫星的测控数传一体化系统

说明书

本发明提供了一种面向微纳卫星的测控数传一体化系统，包括测控数传一体化模块、处理器模块以及载荷模块，其中：处理器模块发送卫星遥测数据给测控数传一体化模块并接收测控数传一体化模块的遥测量采集数据；载荷模块接收测控数传一体化模块的上注数据并返回载荷数据给测控数传一体化模块；测控数传一体化模块包括对天收发模块和对地收发模块。本发明取代了传统卫星测控与数传分系统多台单机独立的设计，将测控、数传、存储等功能进行集成，使用同一信道同时实现测控与数传的功能，既有利于微小卫星小型化、集成化、简约化的设计，又提高了地面测控网的应用效能，是未来星地通信发展的趋势。

技术领域

本发明涉及微纳卫星通信技术领域，具体地，涉及一种面向微纳卫星的测控数传一体化系统。

背景技术

传统卫星测控与数传分别隶属于两个分系统，通常由测控应答机、收发网络、数传发射机、固存与AOS等多台单机组成，设计复杂、占用资源多，不利与微小卫星小型化、集成化、简约化的设计；在现有的卫星中，测控数传收据收发速率单一，为满足星地链路余量，通常以满足最恶劣空间环境、最低地面仰角为前提的数据传输速率，然而随着不同的空间环境和地面仰角，星地链路通常有较大余量，这不利于链路传输的最大效能应用。同时地面站需针对卫星测控信息与数传数据分别进行收发，在当前地面测控网资源紧张的背景下，不利于地面测控资源的高效利用。

专利文献为CN 107528629A的发明专利公开了一种卫星测控数传广播一体化通信系统，包括：接收天线、发射天线、接收模块、功放模块和信号处理模块；信号处理模块包括：射频接收单元、基带信号处理单元、信号调制单元、时钟驱动单元、抗辐射加固单元和星务通信单元；所述射频接收单元的输入端连接所述接收模块，所述射频接收单元的输出端连接所述基带信号处理单元；所述信号调制单元的输入端连接所述基带信号处理单元，所述信号调制单元的输出端连接所述功放模块；所述基带信号处理单元分别连接所述抗辐射加固单元和所述星务通信单元；所述时钟驱动单元分别与所述射频接收单元、基带信号处理单元、信号调制单元和抗辐射加固单元连接。该通信系统体积小巧，功耗低。但是上述方案存在如下不足：上述方案只进行了信号的射频处理和调制解调等透明转发工作，并未对测控和数传数据进行数据存储，现有技术的卫星的存储需要另外的单机实现，不利于微纳卫星的集成化。且上述方案并未进行测控数传信号的信道编解码和组帧等工作；上述方案测控天线使用收发分开形式，对天和对地共需四幅天线，不利于微纳卫星的布局最小化和重量最轻化；且上述方案并未提及测控数传数据传输速率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种面向微纳卫星的测控数传一体化系统。

根据本发明提供的一种面向微纳卫星的测控数传一体化系统，包括测控数传一体化模块、处理器模块以及载荷模块，其中：

处理器模块发送卫星遥测数据给测控数传一体化模块并接收测控数传一体化模块的遥测量采集数据；

载荷模块接收测控数传一体化模块的上注数据并返回载荷数据给测控数传一体化模块；

测控数传一体化模块包括对天收发模块和对地收发模块。

优选地，所述测控数传一体化模块还包括数据存储单元、微波网络、测控数传一体化基带、射频接收单元以及射频发射单元，其中：

数据存储单元接收并存储卫星遥测数据和载荷数据，对载荷数据、卫星遥测数据进行格式编排、编码和加扰后，由测控数传一体化基带将数据调制到下行载波上；

调制后的信号通过射频发射模块进行功率放大，并通过微波网络发送放大后的信号至对天收发模块和对地收发模块；

微波网络接收对天收发模块和对地收发模块发送的上行射频信号并传输给射频接收单元；