[發明專利]一種載人航天器的天基測控通信系統有效
| 申請號： | 201711023910.1 | 申請日： | 2017-10-27 |
| 公開（公告）號： | CN107786258B | 公開（公告）日： | 2020-06-05 |
| 發明（設計）人： | 李光日;朱珂;王宏佳;王林濤;趙攀;王松 | 申請（專利權）人： | 北京空間技術研制試驗中心 |
| 主分類號： | H04B7/185 | 分類號： | H04B7/185 |
| 代理公司： | 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538 | 代理人： | 陸鑫;延慧 |
| 地址： | 100094 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 載人 航天器 測控 通信 系統 | ||
1.一種載人航天器的天基測控通信系統，其特征在于，包括：
窄波束中繼子系統，所述窄波束中繼子系統包括窄波束中繼終端、窄波束中繼天線和高速數據處理設備；其中，所述窄波束中繼終端包括：中繼S終端，Ka接收組件，Ka發射組件和中繼綜合單元；
寬波束中繼子系統，所述寬波束中繼子系統包括寬波束中繼終端和寬波束中繼天線；其中，所述寬波束中繼終端包括用于連接III象限的寬波束中繼天線的III象限射頻收發組件，用于連接I象限的寬波束中繼天線的I象限射頻收發組件，合路器和功分器；
中央控制子系統，所述中央控制子系統分別通過所述窄波束中繼子系統和所述寬波束中繼子系統接收和發送前向和返向信號；
所述中央控制子系統中設有用于實時監控所述載人航天器的運行姿態和用于控制所述寬波束中繼子系統的工作狀態的測控安全模式，其中，所述中央控制子系統通過地面控制方式或者自動判斷控制方式啟動所述測控安全模式；
采用所述地面控制方式時，地面對載人航天器的姿態判斷，若姿態異常，地面向載人航天器發送接通指令使所述中央控制子系統中的測控安全模式啟動；
采用自動判斷控制方式時，所述中央控制子系統對載人航天器的姿態自主判斷，若姿態異常，所述中央控制子系統自主發送接通指令使所述中央控制子系統中的測控安全模式啟動；
所述寬波束中繼天線具有兩組。
2.根據權利要求1所述的天基測控通信系統，其特征在于，兩組所述寬波束中繼天線分別位于載人航天器的I、III象限，所述窄波束中繼天線位于載人航天器的III象限。
3.根據權利要求2所述的天基測控通信系統，其特征在于，所述接通指令中包括I、III象限的寬波束中繼天線的接通序列；
所述寬波束中繼子系統根據所述接通序列接通I、III象限的寬波束中繼天線。
4.根據權利要求1所述的天基測控通信系統，其特征在于，所述窄波束中繼天線采用兩自由度伺服機構驅動，并且采用Ka/S天線共面形式。
5.根據權利要求4所述的天基測控通信系統，其特征在于，所述中繼S終端分別與所述中央控制子系統和所述窄波束中繼天線相連接，所述中繼S終端通過所述窄波束中繼天線接收前向信號，并對所述前向信號進行解擴、解調和信道譯碼，并以串行數據流輸出到所述中央控制子系統；
所述Ka接收組件分別與所述窄波束中繼天線、所述中繼綜合單元、所述高速數據處理設備相連接；其中，所述Ka接收組件包括跟蹤接收機、前向數據接收機和Ka輸入濾波器；
所述Ka接收組件基于所述窄波束中繼天線接收前向信號，所述前向信號通過Ka輸入濾波器進行信號濾波后發送至所述跟蹤接收機和所述前向數據接收機，所述跟蹤接收機將接收到的信號變頻后解調出中繼信標信息，并通過解調出的信息計算出所述窄波束中繼天線對中繼通信衛星進行跟蹤的過程中產生的誤差信號，并將誤差信號輸送至所述中繼綜合單元，所述前向數據接收機將接收到的信號變頻后解調出中繼Ka前向信號后傳輸至所述高速數據處理設備，所述高速數據處理設備對所述Ka接收組件解調后的所述前向數據進行分接傳輸至中央控制子系統；
所述Ka發射組件分別與所述窄波束中繼天線和所述高速數據處理設備相連接；其中，所述Ka發射組件包括Ka頻段編碼調制器、Ka行波管，所述Ka頻段編碼調制器和所述Ka行波管相連接，所述Ka行波管與所述窄波束中繼天線相連接；
所述高速數據處理設備對所述中央控制子系統發出的返向數據進行組幀和RS編碼后傳輸到所述Ka發射組件，所述Ka發射組件接收所述高速數據處理設備編碼后的返向信號，通過所述Ka頻段編碼調制器對編碼后的所述返向信號進行Ka頻段微波調制，將調制后的所述返向信號輸送至所述窄波束中繼天線，并由所述窄波束中繼天線傳輸到中繼通信衛星；
所述中繼綜合單元分別與所述中央控制子系統、所述中繼S終端、所述Ka接收組件相連接，以及對所述窄波束中繼天線的運動進行控制，所述中繼綜合單元接收所述中央控制子系統發出的返向信號，并且將所述返向信號傳輸到所述中繼S終端，所述中繼S終端對所述返向信號進行擴頻、編碼和調制后輸出到所述窄波束中繼天線。
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