[發明專利]一種S頻段多通道高精度航天測距應答機

有效

• 申請號: 201811509127.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109765527B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 張國亭;劉保國;楊遵龍;杜宏峰;梁杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G01S7/03
• 分類號: G01S7/03;G01S7/02;G01S7/36;G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種S頻段多通道高精度航天測距應答機，包括：電源及指令模塊；接收通道，用于接收上行射頻信號，并進行低噪聲放大、下變頻、中頻濾波、中頻信號放大和AGC遙測控制；數字基帶，用于采樣，在上行遙測通道進行擴頻碼捕獲與跟蹤、載波捕獲與跟蹤、遙控信息比特同步后將解出的遙控PCM碼和同步時鐘、選通脈沖輸出；在下行遙測通道對遙測PCM碼進行擴頻及BPSK調制并輸出調制后的下行擴頻信號；并計算出應答機本身的距離零值；發射通道，用于進行上變頻、射頻濾波、功率放大后得到射頻信號并發射；接口模塊，用于與星載計算機交互衛星遙測數據、應答機遙測數據及衛星遙控數據；自校模塊，根據數字基帶計算出本身的距離零值進行自校。本發明具有功能全、測距精度高、結構簡單的優點。

技術領域

本發明屬于航天測控與電子設備的技術領域，涉及一種S頻段多通道高精度航天測距應答機。

背景技術

影響高精度航天器測定軌精度的因素，包括測量幾何、測量元素精度、大氣修正精度、站址測量精度、數據處理方法等諸多方面。S頻段測控應答機作為衛星平臺的關鍵子系統，承擔著衛星遙測數據調制發射、遙控數據接收解調、配合完成星地距離速度測量等任務。S頻段測控應答機的測距精度是系統測距的一部分，直接影響系統的測距精度。

隨著衛星應用的不斷深入，對衛星的測定軌精度需求不斷提高，特別對高軌衛星，部分衛星的定軌要求需要厘米級測距精度和多站測量相配合才能滿足。目前，星載S頻段測控應答機的測距精度在分米級水平，難以滿足高精度定軌的應用需求。

發明內容

發明所要解決的課題是，針對現有的星載S頻段測控應答機的測距精度在分米級水平，難以滿足高精度定軌的應用需求的問題。

用于解決課題的技術手段是，本發明提出一種S頻段多通道高精度航天測距應答機，具有衛星遙測數據調制發射、遙控數據接收解調、星地高精度距離測量等功能。

本發明提出的一種S頻段多通道高精度航天測距應答機，包括：

電源及指令模塊，用于將衛星電源系統送來的一次電源轉換為本機使用的二次電源，并接收和執行矩陣指令以控制應答機的狀態；

接收通道，用于接收上行射頻信號，并對上行射頻信號進行低噪聲放大、下變頻、中頻濾波、中頻信號放大和AGC遙測控制；

數字基帶，用于對接收通道處理后的上行遙控、測量、自校共3類信號進行處理，包括對信號進行采樣、擴頻碼捕獲與跟蹤、載波捕獲與跟蹤、遙控數據解調、上行測量信息提取、自校距離零值測量等，并將解出的遙控PCM碼和同步時鐘、選通脈沖輸出至接口電路；將上行測量信息、自校距離零值組成測量數據幀，進行擴頻、調制后形成下行測量幀信號并送發射通道；將接口電路送來的遙測數據進行擴頻、調制后形成下行遙測信號并送發射通道。

發射通道，用于將數字基帶所輸出遙測信號、下行測量幀信號進行上變頻、射頻濾波、功率放大后送天線向地面測控站發送；

接口模塊，用于和星載計算機進行信息交換，主要交換內容包括：①應答機狀態遙測信息，包括上行信號跟蹤的AGC遙測、溫度遙測、開關機遙測和信號鎖定指示遙測等；②星載計算機形成的衛星遙測信息；③地面發送的衛星遙控信息。

自校模塊，用于將應答機發射的下行測量幀信號變頻轉發至應答機接收通道，由數字基帶根據收、發信號相位關系得到應答機的閉環距離零值。

進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述接收通道和發射通道內均設置濾波器。

進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述濾波器采用群延時補償濾波器。

進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述自校模塊內設置衰減器。

進一步地，作為本發明的一種優選技術方案：所述數字基帶采用載波平滑偽距算法計算載波平滑后的偽距估計值。

發明效果為：