航天测控系统

摘要： 航天测控系统具有动态性、复杂性、可维修性、阶段间相关性等显著特征,作为航天器安全在轨运行的重要保障,其可靠性至关重要。针对航天测控系统可靠性精确计算的难点,提出了综合马尔可夫(Markov)模型和全概率思想的复杂、动态系统可靠性定量化计算方法,给出了计算流程。按照系统的动态组成特性,将任务进程划分为多个阶段,阶段内参试状态不变,不同阶段之间参试状态不同。借鉴Markov模型描述阶段内状态转移过程,通过求解Kolmogorov后向方程得到本阶段结束时的状态概率,利用全概率思想实现阶段间状态映射,体现阶段间的依赖性,依次对各阶段求解获取整个任务可靠性,具有求解准确度高、结果可信度高等特点。最后给出算例,通过与蒙特卡洛仿真结果的比对校验Markov方法的准确性。

摘要： 航天测控软件系统安全关键等级高,其质量直接决定航天任务成败,具有架构庞大、软件配置项多、内外接口复杂、数据传递路径长、处理实时性强等特点,软件系统测试的要求高且难度大,目前存在系统测试需求不清晰、测试针对性差等实际问题;航天测控软件系统是典型的数据驱动型软件系统,针对其特点,文章提出了一种基于数据源识别和数据流分析的软件系统测试方法,开展了数据源识别、数据流路径分析、数据状态分析和获取、系统级数据流顺序图生成等关键技术研究,给出了该方法的推荐工作流程;该方法已在多个航天测控中心软件系统测试中应用,实践表明,针对数据驱动型软件系统,该方法可以显著提高系统测试的设计有效性和测试效率.

摘要： 航天领域中,星地测控对接是卫星研制过程中必不可少的重要环节.从实际工程应用角度出发,介绍了星地测控对接的试验项目和常用的三类对接模式,分析了现有对接模式在工程应用中存在的问题,提出了基于测控信道模拟器和星地对接系统的新型星地对接模式.新型星地对接模式的应用有效地缓解了测控资源紧张的压力,提高了对接效率,同时提升了星地测控设备真实、全面的检验能力,是星地对接技术的发展方向.

摘要： 随着我国在轨卫星数量日益增多,航天地面测控系统面临着多任务在轨管理、全网资源整合、快速升级迭代等新难题.研究了实时云测控基带池系统的架构及组成,并重点分析了测控信号IP化网络传输、云实时性优化、加速卡虚拟化、管理与编排、测控功能软件化实现等核心内容.同时,搭建了实时云测控基带池并开展了测试验证,试验结果表明该技术架构能够满足工程应用条件.应用实时云测控基带池系统可有效提高航天测控装备的使用效率,降低运营成本,提高航天测控系统的灵活性和扩展性.

摘要： 航天测控通信系统是航天测控系统的关键.本文以通信、数据传输系统为重点,研究航天器测控系统如何在发射场复杂电磁环境中提升抗干扰能力.首先论述了航天测控通信系统的现状及发展趋势,随后分析了现行航天通信系统的抗干扰能力,然后介绍了航天测控系统的电磁干扰来源及为提升电磁兼容性的3个发展阶段,之后介绍了航天测控系统抗干扰技术及电磁兼容性的应用,最后针对航天测控系统之间的电磁兼容性提升、航天测控内部电磁兼容性提升、抑制环境电磁干扰3个方面提出航天器测控系统的抗干扰能力提升方案.

摘要： 当人类第一次向太空发射卫星时,航天测控系统就出现了。在上世纪六十年代美国实施阿波罗登月计划的时候,为了解决当时的航天测控和通信系统设备过多过重,电磁兼容性不好等问题,提出了革命性的USB(统一S波段)测控体制,大大简化了航天器和测控系统的设计。从此,以USB测控站为基础的航天测控系统得到了快速发展。在随后的几十年中,测控站从S波段扩展到了L波段、X波段和C波段等。

摘要： 首先对航天测控技术发展现状进行阐述,从功能需求、运行需求两个方面入手,对航天测控系统需求进行分析,并以此为依据,提出航天测控系统自主运行的关键技术.

摘要： 自动测试技术在航天中具有广泛的应用需求.针对目前航天自动测试系统存在的通用性不强和设备检测维护不便等问题,本文回顾了自动测试技术在航天关键部件性能试验和健康监测、航天产品综合测试以及航天测控系统中的应用现状,对未来的发展趋势和需要重点突破的关键技术进行了探讨.

摘要： 针对中国航天测控系统现状,对国外航天测控系统尤其是NASA进行了简要分析,在此基础上从天地一体化程度、测控优先级、测控数传协同性等三个方面对中国航天测控系统进行了梳理和分析.本着充分发挥航天测控系统的效能,从天地测控设备一体化综合设计、天地基测控资源综合利用、测控数传加强协同性等方面初步探讨了中国航天测控系统的发展趋势.

摘要： 某频段测控设备结构复杂、状态繁多,其评估因素多样且具有不确定性,目前尚无对该系统完成总体测控任务的能力进行有效评估的方法.通过研究模糊综合评估理论,建立状态评估三级指标体系,根据分层思想逐级建立以隶属度函数为评判标准的模糊综合评判模型,提出了一种基于模糊综合评判法解决设备状态评估问题的方法,并给出了隶属度函数的具体计算流程.通过在该型设备的评估应用和结论验证中表明:建立的模型符合实际需求,提出的方法可行性强,得出的评估结论可信度高,在测控设备状态评估的实际工程应用中具有很好的指导作用和参考价值.

摘要： 某频段测控设备结构复杂、状态繁多,其评估因素多样且具有不确定性,目前尚无对该系统完成总体测控任务的能力进行有效评估的方法.通过研究模糊综合评估理论,建立状态评估三级指标体系,根据分层思想逐级建立以隶属度函数为评判标准的模糊综合评判模型,提出了一种基于模糊综合评判法解决设备状态评估问题的方法,并给出了隶属度函数的具体计算流程.通过在该型设备的评估应用和结论验证中表明:建立的模型符合实际需求,提出的方法可行性强,得出的评估结论可信度高,在测控设备状态评估的实际工程应用中具有很好的指导作用和参考价值.

摘要： 某频段测控设备结构复杂、状态繁多,其评估因素多样且具有不确定性,目前尚无对该系统完成总体测控任务的能力进行有效评估的方法.通过研究模糊综合评估理论,建立状态评估三级指标体系,根据分层思想逐级建立以隶属度函数为评判标准的模糊综合评判模型,提出了一种基于模糊综合评判法解决设备状态评估问题的方法,并给出了隶属度函数的具体计算流程.通过在该型设备的评估应用和结论验证中表明:建立的模型符合实际需求,提出的方法可行性强,得出的评估结论可信度高,在测控设备状态评估的实际工程应用中具有很好的指导作用和参考价值.

摘要： 某频段测控设备结构复杂、状态繁多,其评估因素多样且具有不确定性,目前尚无对该系统完成总体测控任务的能力进行有效评估的方法.通过研究模糊综合评估理论,建立状态评估三级指标体系,根据分层思想逐级建立以隶属度函数为评判标准的模糊综合评判模型,提出了一种基于模糊综合评判法解决设备状态评估问题的方法,并给出了隶属度函数的具体计算流程.通过在该型设备的评估应用和结论验证中表明:建立的模型符合实际需求,提出的方法可行性强,得出的评估结论可信度高,在测控设备状态评估的实际工程应用中具有很好的指导作用和参考价值.

摘要： 为了提高航天移动测控保障电源的可靠性和稳定性,提出了一种基于柴光储的车载微电网系统拓扑结构,分析了微电网并网、离网运行时的模式特征及其模式切换机制,并提出了一种带有负荷不平衡补偿功能的变流器控制策略.仿真试验结果验证了所述车载微电网系统拓扑结构的可靠性和控制策略的有效性.

摘要： 为了提高航天移动测控保障电源的可靠性和稳定性,提出了一种基于柴光储的车载微电网系统拓扑结构,分析了微电网并网、离网运行时的模式特征及其模式切换机制,并提出了一种带有负荷不平衡补偿功能的变流器控制策略.仿真试验结果验证了所述车载微电网系统拓扑结构的可靠性和控制策略的有效性.

摘要： 为了提高航天移动测控保障电源的可靠性和稳定性,提出了一种基于柴光储的车载微电网系统拓扑结构,分析了微电网并网、离网运行时的模式特征及其模式切换机制,并提出了一种带有负荷不平衡补偿功能的变流器控制策略.仿真试验结果验证了所述车载微电网系统拓扑结构的可靠性和控制策略的有效性.

摘要： 为了提高航天移动测控保障电源的可靠性和稳定性,提出了一种基于柴光储的车载微电网系统拓扑结构,分析了微电网并网、离网运行时的模式特征及其模式切换机制,并提出了一种带有负荷不平衡补偿功能的变流器控制策略.仿真试验结果验证了所述车载微电网系统拓扑结构的可靠性和控制策略的有效性.

摘要： 采用实体映射方法将测控资源调度系统划分为任务Agent、网管Agent和资源Agent三大类,从结构、功能等方面对各Agent模型进行了设计,依据Agent间的交互关系,构建了混合式层次结构的测控资源调度MAS模型,为解决空间作战任务规划中的测控资源调度奠定基础.

摘要： 本发明提供了一种基于线性伪谱模型预测控制的航天器编队制导方法和系统，包括：基于目标航天器编队的初始状态和编队构型关系，确定目标航天器编队的主航天器的预测轨道和伴随航天器的终端状态；基于预测轨道和终端状态，确定目标航天器编队的相对运动扰动方程；基于高斯伪谱方法，将相对运动扰动方程离散化，得+到终端状态修正的线性关系式；结合线性关系式和二次型性能指标，构建增广性能指标；基于最优控制问题求解方法，对增广性能指标进行求解，推导获得伴随航天器的控制变量解析解。本发明缓解了现有技术中存在的对航天器编队的最优控制问题求解效率低的技术问题。

摘要： 本发明涉及提出了一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统和方法，包括发射机和接收机；发射机基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将跳频载波发送；接收机由并行两路的第一跳频模块和第二跳频模块组成，两路同时接收跳频载波信号，抽样判决后进行合并生成接收码元。本发明针对航天测控及数传的传输分离造成的接收复杂度和浪费接收资源问题，结合航天测控链路的低信噪比传输和航天数传链路的高信噪比传输场景，应用基于随机共振处理对偶序列跳频通信模式在高信噪比和低信噪比的适应优势，建立新的航天测控及数传一体化的通信模式，有效降低航天测控及数传接收机的接收复杂度。本发明还涉及一种能量发射机和能量接收机。

摘要： 本发明实施例提出一种基于高轨移动通信卫星的低轨航天器测控方法和系统，涉及卫星通信测控技术领域。该方法应用于低轨航天器测控系统，该系统包括高轨移动通信卫星、中继终端、信关站和测控业务平台，中继终端、高轨移动通信卫星、信关站和测控业务平台依次通信连接，中继终端安装于低轨航天器上，并与低轨航天器通信连接，该方法包括：测控业务平台通过信关站和高轨移动通信卫星向中继终端发送遥控数据；中继终端将遥控数据发送至低轨航天器；中继终端通过高轨移动通信卫星和信关站将低轨航天器发送的遥测数据发送至测控业务平台。其能够解决当前和未来海量低轨航天器在轨测控资源缺乏的难题。

摘要： 本发明公开了一种航天用电磁阀测控系统，推力器与电磁阀组装成发动机，将发动机固定在试车架上，压力传感器连接到推力器上，振动传感器固定在发动机支架上，温度传感器粘贴到推力器上，将压力传感器、振动传感器和温度传感器的控制线缆接入到电磁阀测控系统，所述的电磁阀测控系统与计算机进行信号连接，所述的电磁阀测控系统采用NI USB6210控制器，所述的NI USB6210控制器采集现场信号并保存，以及输出控制信号。本发明通过引入闭合回路能够采集到电磁阀的开启及关闭响应。电磁阀采集系统能够适应一些现场数据采集、脱机使用的场合，又不受时间、空间的限制，灵巧实用。

摘要： 本发明实施例公开了一种飞行器综合信息处理子系统及航天测控系统，子系统包括通信连接的射频前端模块、数据处理模块、加解密模块及接口电源模块，射频前端模块将接收的原射频载波信号进行下变频及滤波处理；数据处理模块将接收的中频载波信号转化为加密信源信息，以及将加密后的待发送信源信息经基带及上变频处理后转化为射频载波信号；加解密模块对加密信源信息进行解密，得到解密后的信源信息，并将该解密后的信源信息发送至接口电源模块。本发明采用软件无线电和开放式架构，将协同、视距及超视距一体测控进行一体化设计。实现了多种无线通信功能，且集成化高、成本低及可扩展性强。可有力支撑飞行器实现协同、视距及超视距一体测控等功能。

摘要： 本发明提供了一种航天测控系统中多数据传输任务并行方法和系统，应用于地面数据传输网络；地面数据传输网络为航天测控设备与用户中心所构成的数据传输网络；包括：获取地面数据传输网络的带宽信息和数据传输任务的任务信息；任务信息包括数据传输任务的节点信息、链路信息、消耗带宽信息和起止时间信息；基于任务信息，将数据传输任务排列成初始任务列表；利用贪婪算法调整初始任务列表，得到目标任务列表；目标任务列表为满足贪婪算法的效用函数为最大值和满足地面数据传输网络的带宽信息的任务列表。本发明缓解了现有技术中存在的任务执行效率低的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种航天测控系统操作人员模拟训练系统及训练方法，解决了由于目前实装测控车和车载设备有限，控制系统操作人员等无法进行实装测试演练，在实际操作前使用该训练系统，可显著提高训练效果，改变以往控制系统操作人员缺少实践训练的局面；控制系统操作人员使用该模拟测试方法进行特殊情况处置训练，可以提高操作人员应对特殊情况的反应能力，保证操作的准确性；本发明最大程度的模拟外部极端环境，训练操作人员适应能力，不因外部环境的改变影响到控制系统操作人员的操作能力，减小环境对操作人员的影响效果，提升操作的稳定性。

摘要： 本发明实施例公开了一种飞行器综合信息处理子系统及航天测控系统，子系统包括通信连接的射频前端模块、数据处理模块、加解密模块及接口电源模块，射频前端模块将接收的原射频载波信号进行下变频及滤波处理；数据处理模块将接收的中频载波信号转化为加密信源信息，以及将加密后的待发送信源信息经基带及上变频处理后转化为射频载波信号；加解密模块对加密信源信息进行解密，得到解密后的信源信息，并将该解密后的信源信息发送至接口电源模块。本发明采用软件无线电和开放式架构，将协同、视距及超视距一体测控进行一体化设计。实现了多种无线通信功能，且集成化高、成本低及可扩展性强。可有力支撑飞行器实现协同、视距及超视距一体测控等功能。

摘要： 本发明公开了一种分布式航天测控数据处理系统配置方法，包括配置同步，通过比较集群共享配置与本地配置差异以及更动计数，进行集群共享配置与本地配置之间相互同步；配置缓存，将配置中所有配置项规则化为键值对，并写入分布式缓存；配置读取，通过读取分布式缓存中的键值对获取配置项；配置更动，从分布式缓存读取配置内容，缓存为本地临时配置，读取并更动本地临时配置，更动结束后将其写入分布式缓存。解决了现有技术中存在的使用文件或者嵌入式数据库配置的大型航天测控系统系统配置一致性差的问题。

摘要： 本发明公开了一种航天测控系统认知干扰防护架构，包括飞行器载应答机和地面测控站，飞行器载应答机和地面测控站均包括天线、信道、干扰认知单元、干扰防护决策单元、干扰防护处理单元、测控业务功能单元、干扰防护效能评估单元和链路信号生成单元。本发明的有益效果：针对航天测控系统构建了“评估(O)‑认知(O)‑决策(D)‑测控(A)”的认知干扰防护架构，可应用于卫星、火箭、导弹、无人机等飞行器测控通信领域，使测控通信系统能够根据复杂干扰环境自适应优化干扰防护策略，提升系统干扰防护能力。