[发明专利]星地/中继一体化测控系统

说明书

本发明提供了一种星地/中继一体化测控系统，包括天地一体化扩频测控应答机，中继功放；微波网络；星地测控全向收发天线；星地/中继测控收发天线；中继测控发射天线；星载计算机；以及其中天地一体化扩频测控应答机通过微波网络与星地测控全向收发天线和星地/中继测控收发天线连接，其中天地一体化扩频测控应答机通过微波网络与中继功放连接，进而通过中继功放与中继测控发射天线连接，其中天地一体化扩频测控应答机负责接收并解扩解调中继卫星发送过来的前向链路信号，将解扩解调之后的遥控PCM码流输出给星载计算机；接收星载计算机发送过来的整星遥测PCM码流，将遥测数据进行信道编码以及扩频调制后输出给中继功放，通过中继测控发射天线发射。

技术领域

本发明涉及航天测控技术领域，尤其涉及一种星地/中继天地一体化的测控系统。

背景技术

卫星在轨期间对突发应急及实时性操作有较高的要求，由于卫星可用地面站的位置限制，当卫星位于地面测控系统的弧段外，或由于地面测控系统资源紧张，需要执行应急测控任务时，可以通过中继卫星完成卫星的遥测遥控任务及载荷业务。

为了同时满足测控和中继的测控需求，测控方案的设计需要包括对地测控和中继测控两种模式。现有的测控系统组成如图1所示，测控系统包括测控应答机、微波网络、中继终端、中继功放、测控收发天线、中继收发天线等。其中，中继终端由中继基带处理单元、发射通道和接收通道三部分组成，其功能是负责调制并转发来自星载计算机的返向遥测数据和解调来自中继卫星的前向遥控数据。测控应答机由扩频基带处理单元和发射接收通道组成，主要负责调制并转发来自星载计算机的下行遥测数据和解调来自地面站的上行遥控数据。由于中继测控和对地测控的测控频率和测控体制相互独立，其可以选用不同的频率，不同的体制。所以中继终端和测控应答机设计为两个不同的单机。

这种现有的测控方案由于地面测控和中继测控不同频、不同码，所以对地通道和中继通道相互独立，对地基带处理模块，收发通道设计在测控应答机中。中继基带处理模块，收发通道设计在中继终端中。中继测控需要中继收和中继发两种天线，对地测控需要一个对天的收发天线和一个对地的收发天线。整个测控系统包括5台单机，4个天线。这种设计方法使用的系统重量较大、成本较高，难以满足小卫星对轻量化和低成本的需求。

发明内容

针对现有的测控方案使用的系统重量较大、成本较高，难以满足小卫星对轻量化和低成本的需求等问题，根据本发明的一个方面，提供一种星地/中继一体化测控系统，包括：

天地一体化扩频测控应答机，

中继功放；

微波网络；

星地测控全向收发天线；

星地/中继测控收发天线；

中继测控发射天线；

星载计算机；以及

其中天地一体化扩频测控应答机通过微波网络与星地测控全向收发天线和星地/中继测控收发天线连接，

其中天地一体化扩频测控应答机通过微波网络与中继功放连接，进而通过中继功放与中继测控发射天线连接，

其中天地一体化扩频测控应答机负责接收并解扩解调中继卫星发送过来的前向链路信号，将解扩解调之后的遥控PCM码流输出给星载计算机；接收星载计算机发送过来的整星遥测PCM码流，将遥测数据进行信道编码以及扩频调制后输出给中继功放，通过中继测控发射天线发射；

采用地面测控和中继测控同频同码的设计方案，中继测控和对地测控共用同一个基带处理单元，将中继终端和测控应答机合为一个单机，即天地一体化测控应答机。

可选的，在所述的星地/中继一体化测控系统中，BD/GPS接收天线，所述BD/GPS接收天线与星载计算机内的BD/GPS接收单元相连接，将接收到的BD/GPS导航信号送给BD/GPS接收单元进行信号处理，