[发明专利]应用于近地空间的天地基一体化测控系统

说明书

本发明公开了一种应用于近地空间的天地基一体化测控系统,包括：地面测控站、中继卫星；飞行器，包括上天线、下天线、射频前端、收发组合和飞行器管理计算机；其中，上天线、下天线用于地基上下行信号和天基前、返向遥控信号接收和发射；所述射频前端，用于对信号滤波混合放大处理后输出；所述收发组合，用于调制解调转化，且接收CCSDS遥测帧或根据自身遥测参数获得定位信息及计算出天基前向遥控信号的最佳指向发送；所述飞行器管理计算机，用于将接收的定位信息及计算天基前向遥控信号的最佳指向传输给射频前端进行上下天线发射切换，并将选择的天基返向遥控信号发送至中继卫星。本发明可同时完成地基及天基遥测遥控链路，实现飞行任务的全程覆盖。

技术领域

本发明涉及一种应用于近地空间的天地基一体化测控系统，属于天地基一体化测控系统的技术领域。

背景技术

地球曲率等因素的影响，传统的近地轨道飞行器为了完成飞行任务仅能通过多点布站及船舶测量的方式实现飞行器过程中关键链路覆盖。传统的空天飞行器测控系统多采用应答机加接收机的模式，系统体积、重量较大。

发明内容

发明所要解决的课题是现有的系统由于地球曲率等因素影响，导致不能满足全程链路覆盖的问题。

用于解决课题的技术手段是，提供一种应用于近地空间的天地基一体化测控系统，采用了一种天地基一体化测控系统，可同时完成地基遥测遥控链路及天基遥测遥控链路，实现飞行任务的全程覆盖。

一种应用于近地空间的天地基一体化测控系统，包括：

地面测控站，用于发送地基上下行信号；

中继卫星，用于发送天基前向遥控信号和接收天基返向遥控信号；

飞行器，包括上天线、下天线、射频前端、收发组合和飞行器管理计算机；

其中，所述上天线、下天线分别设置于机身顶部及底部，用于接收地面测控站发送的地基上下行信号前向遥控信号和中继卫星发送的天基前向遥控信号；

所述射频前端，用于对接收的地基上下行信号和天基前向遥控信号滤波、混合、放大处理后输出至收发组合；

所述收发组合，用于经过解扩解调后将地基上下行信号、天基前向遥控信号传输至飞行器管理计算机，且接收来自飞行器管理计算机反馈的CCSDS遥测帧，对其行扩频调制至射频前端，然后经过射频前端进行功率放大，馈送至上天线或下天线辐射到自由空间传输或中继卫星，以及根据采集的自身遥测参数获得飞行器的位置信息并计算出天基前向遥控信号的最佳指向后发送至飞行器管理计算机；

所述飞行器管理计算机，用于根据接收收发组合发送的自身遥测参数、飞行器的位置信息和天基前向遥控信号的最佳指向，传输给射频前端进行上下天线发射切换，并计算出飞行器和中继卫星之间的位置关系，选取上天线或下天线传输天基前向遥控信号及返向遥控信号，并将所选择的天基返向遥控信号发送至中继卫星。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述射频前端包括分别用于地基和天基的两组电源单元、接收单元、发射单元。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述收发组合采集的自身遥测参数包括测角、测距和测速所得参数。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述收发组合包括分别用于地基和天基的接口单元和测控处理单元。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述收发组合中接口单元包括电源接口、数传422串口、高频接口。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述飞行器中收发组合采用直接序列扩频通信体制与地面测控站或中继卫星建立通信。