[發(fā)明專利]微型衛(wèi)星多碼率多通道多體制通信方法

在審

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• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103731195A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張偉;侯建文;李金岳;劉正全;鄒興
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低功耗、輕量化微小衛(wèi)星對地通信技術(shù)，具體為一種可以用于近地不同軌道內(nèi)，對地遙控、遙測、測距電子設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。

背景技術(shù)

航天器在太空中工作時，需要地面進(jìn)行遙控、遙測、測距等工作。要完成上述工作，航天器內(nèi)應(yīng)當(dāng)配置有相應(yīng)的系統(tǒng)。在現(xiàn)有地球大型衛(wèi)星測控技術(shù)中，航天器的測控采用了固定碼率，并且測控模式固定，成熟大型測控單機(jī)。即航天器測控分系統(tǒng)采用固定遙測碼率工作，并且不進(jìn)行數(shù)傳數(shù)據(jù)的傳輸和控制。

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，單機(jī)不斷小型化、輕量化和高性能化，需要開展微小型衛(wèi)星的研制，完成從微小型衛(wèi)星可靠性的測控。由于微小型衛(wèi)星的各種條件限制，能夠提供給測控電子設(shè)備的資源有限。因此，需要進(jìn)行測控數(shù)傳一體化設(shè)計、應(yīng)答機(jī)和天線一體化設(shè)計、測控系統(tǒng)輕量化和低功耗設(shè)計，將極大地降低電子設(shè)備的資源需求，滿足微小衛(wèi)星對測控的特殊要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是實現(xiàn)微小衛(wèi)星的輕量化、低功耗的測控功能，滿足了微小衛(wèi)星的全過程遙控、遙測、測距等要求，降低了測控設(shè)備的資源需求，提高航天器對地通信的可靠性。最終達(dá)到降低航天器研制成本、提高微小航天器總體可靠性等有益效果。

根據(jù)本發(fā)明提供的微型衛(wèi)星多碼率多通道多體制測控系統(tǒng)，包括：雙通道收發(fā)測控天線A、微波網(wǎng)絡(luò)、USB測控應(yīng)答機(jī)A、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)A、雙通道收發(fā)測控天線B、USB測控應(yīng)答機(jī)B、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)B、綜合電子計算機(jī)；

雙通道收發(fā)測控天線A通過微波網(wǎng)絡(luò)分別連接USB測控應(yīng)答機(jī)A、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)A，USB測控應(yīng)答機(jī)A、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)A均通過CAN總線和IO控制線連接至綜合電子計算機(jī)；

雙通道收發(fā)測控天線B分別連接USB測控應(yīng)答機(jī)B、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)B，USB測控應(yīng)答機(jī)B、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)B均通過CAN總線和IO控制線連接至綜合電子計算機(jī)。

優(yōu)選地，所述微型衛(wèi)星多碼率多通道多體制測控系統(tǒng)的遙測碼速率4k-64kbps多檔可調(diào)，遙控碼數(shù)率128bps-2kbps。

優(yōu)選地，所述微型衛(wèi)星多碼率多通道多體制測控系統(tǒng)，上下行共有4路通道；USB測控應(yīng)答機(jī)A、USB測控應(yīng)答機(jī)B采樣異頻備份，擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)A、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)B采樣異頻備份；同時，USB測控應(yīng)答機(jī)A、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)A進(jìn)行同頻備份，USB測控應(yīng)答機(jī)B、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)B進(jìn)行同頻備份。

優(yōu)選地，所述微型衛(wèi)星多碼率多通道多體制測控系統(tǒng)的USB體制和擴(kuò)頻體制互為備份。

優(yōu)選地，CAN總線具有通用化對外接口。

優(yōu)選地，所述微型衛(wèi)星多碼率多通道多體制測控系統(tǒng)，接收地球站上行信號的靈敏度門限值優(yōu)于-110dBm；下行輸出功率0.5W。

優(yōu)選地，USB測控應(yīng)答機(jī)A、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)A、USB測控應(yīng)答機(jī)B、擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)B，均為S波段的應(yīng)答機(jī)。

優(yōu)選地，雙通道收發(fā)測控天線A、雙通道收發(fā)測控天線B均包括上層微帶板、下層微帶板，上層微帶板采用介電常數(shù)較大的板材，以產(chǎn)生一個高頻諧振點，工作于接收頻段；同時，下層微帶板采用介電常數(shù)較小一些的介質(zhì)板，以產(chǎn)生一個低頻諧振點，工作于發(fā)射頻段；并且雙通道收發(fā)測控天線A、雙通道收發(fā)測控天線B均通過在方形貼片上切角來形成兩個幅度相等，相位相差90度的線極化波。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明涉及微小衛(wèi)星多碼率多通道多體制測控設(shè)計技術(shù)，包括：總體方案設(shè)計、系統(tǒng)配置、技術(shù)指標(biāo)。本發(fā)明解決了微小衛(wèi)星測控系統(tǒng)的高可靠問題、測控數(shù)傳一體化問題、天線應(yīng)答機(jī)一體化問題以及系統(tǒng)低功耗輕量化問題。本發(fā)明對于微小衛(wèi)星完成近地軌道飛行和通信控制有良好效果。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明多碼率多通道多體制測控設(shè)計總圖；

圖2為本發(fā)明天線設(shè)計圖；

圖3為本發(fā)明應(yīng)答機(jī)設(shè)計圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。