CN107786258B - 一种载人航天器的天基测控通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载人航天器的天基测控通信系统，包括：窄波束中继子系统，所述窄波束中继子系统包括窄波束中继终端、窄波束中继天线和高速数据处理设备；宽波束中继子系统，所述宽波束中继子系统包括宽波束中继终端和宽波束中继天线；中央控制子系统，所述中央控制子系统分别通过所述窄波束中继子系统和所述宽波束中继子系统接收和发送前向和返向信号；所述宽波束中继天线具有两组。窄波束中继子系统根据载人航天器的正常运行姿态和轨道运行状态与天基测控网进行链路连接，从而实现天基测控网与载人航天器之间的通信。在载人航天器的姿态出现较大变化的情况下，宽波束中继子系统实现载人航天器通信系统的全向覆盖。

Description

一种载人航天器的天基测控通信系统

技术领域

本发明涉及一种天基测控通信系统，尤其涉及一种载人航天器的天基测控通信系统。

背景技术

在载人航天任务中，中继卫星系统构成的天基测控网的应用提升了测控网的覆盖范围，有效的保证了各类载人航天器在轨试验任务的顺利执行。随着载人航天发射任务更加频繁，对测控网的高速数传、目标测控等技术要求更高，天基测控网在载人航天任务中的应用更加广泛。

目前，为满足测控和数据传输的需求，载人航天器天基测控系统通常配置S/Ka双频段中继终端和窄波束中继天线来满足需求。但是，窄波束中继天线需要根据载人航天器的姿态及轨道进行跟踪控制，若载人航天器的姿态控制精度较差、姿态异常等情况都影响窄波束中继天线的正常使用。同时，窄波束中继天线无法在发射段及入轨初期使用，导致载人航天器在此阶段需完全依赖于陆海基测控网。窄波束中继天线仅适用于载人航天器单一象限上，测控覆盖范围容易受载人航天器姿态影响。

例如，授权公告号为CN103490808B，名称为“基于扩频体制的星载S频段中继用户终端系统及应用方法”的发明专利公开了一种方案。其中，包括:测控应答机，通过宽波束S接收天线与中继卫星建立S频段测控链路，进行前向遥控通信；测控应答机通过功率放大器将返向遥测信号功率放大，通过宽波束S发射天线或窄波束Ka/S天线与中继卫星建立测控链路，进行返向遥测通信；功率放大器为一路输入、二路输出，可通过卫星程控或地面指令控制两路信号的通断。本方案中实现了卫星在轨运行过程中与天基测控网的通信，但在卫星的发射、入轨等任务阶段仍无法与天基测控网进行通信，无法满足载人航天器在全任务阶段与天基测控网的通信需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载人航天器的天基测控通信系统，保证载人航天器在全任务阶段与天基测控网进行通信。

为实现上述发明目的，本发明提供一种载人航天器的天基测控通信系统，包括：

窄波束中继子系统，所述窄波束中继子系统包括窄波束中继终端、窄波束中继天线和高速数据处理设备；

宽波束中继子系统，所述宽波束中继子系统包括宽波束中继终端和宽波束中继天线；

中央控制子系统，所述中央控制子系统分别通过所述窄波束中继子系统和所述宽波束中继子系统接收和发送前向和返向信号；

所述宽波束中继天线具有两组。

根据本发明的一个方面，两组所述宽波束中继天线分别位于载人航天器的I、III象限，所述窄波束中继天线位于载人航天器的III象限。

根据本发明的一个方面，所述中央控制子系统中设有用于对所述宽波束中继子系统的工作状态进行控制的测控安全模式。

根据本发明的一个方面，所述中央控制子系统通过地面控制方式或者自动判断控制方式启动所述测控安全模式；

采用所述地面控制方式时，地面对载人航天器的姿态判断，若姿态异常，地面向载人航天器发送接通指令使所述中央控制子系统中的测控安全模式启动；

采用自动判断控制方式时，所述中央控制子系统对载人航天器的姿态自主判断，若姿态异常，所述中央控制子系统自主发送接通指令使所述中央控制子系统中的测控安全模式启动。

根据本发明的一个方面，所述接通指令中包括I、III象限的宽波束中继天线的接通序列；

所述宽波束中继子系统根据所述接通序列接通I、III象限的宽波束中继天线。

根据本发明的一个方面，所述窄波束中继天线采用两自由度伺服机构驱动，并且采用Ka/S天线共面形式。

根据本发明的一个方面，所述窄波束中继终端包括：

中继S终端，所述中继S终端分别与所述中央控制子系统和所述窄波束中继天线相连接；

Ka接收组件，所述Ka接收组件分别与所述窄波束中继天线、所述中继综合单元、所述高速数据处理设备相连接；

Ka发射组件，所述Ka发射组件分别与所述窄波束中继天线和所述高速数据处理设备相连接；

中继综合单元，所述中继综合单元分别与所述中央控制子系统、所述中继S终端、所述Ka接收组件相连接，以及对所述窄波束中继天线的运动进行控制。

根据本发明的一个方面，所述中央控制子系统通过所述中继综合单元分别对所述中继S终端、所述Ka接收组件和所述Ka发射组件进行状态采集和工作控制。

根据本发明的一个方面，所述中央控制子系统与所述宽波束中继终端相连接；

所述宽波束中继终端包括用于连接III象限的宽波束中继天线的III象限射频收发组件和用于连接I象限的宽波束中继天线的I象限射频收发组件。

根据本发明的一个方面，所述中央控制子系统对所述III象限射频收发组件和I象限射频收发组件进行状态采集和工作控制，并且所述中央控制子系统通过所述III象限射频收发组件和I象限射频收发组件分别在I、III象限接收和发送信号。

根据本发明的一种方案，窄波束中继子系统根据载人航天器的正常运行姿态和轨道运行状态与天基测控网中的中继通信卫星进行前向和返向链路的连接，从而实现天基测控网与载人航天器之间的遥控、遥测和高速数据传输。在载人航天器的上升任务段、交会对接段、轨道机动或者姿态异常等姿态出现较大变化的情况下，宽波束中继子系统根据载人航天器的姿态控制情况，实现载人航天器通信系统的全向覆盖，从而实现在载人航天器姿态变化大的情况下依然能够与天基测控网进行遥控、遥测和高速数据传输。

根据本发明的一种方案，在载人航天器的Ⅰ象限和Ⅲ象限上均设置宽波束中继天线保证了载人航天器的通信范围的全向覆盖，从而实现了载人航天器在上升、入轨等姿态变化大的情况下，依然能够通过宽波束中继天线与中继通信卫星进行通信，从而避免了载人航天器姿态变化大的情况下窄波束中继天线无法工作的弊端。同时，通过在Ⅰ象限和Ⅲ象限设置宽波束中继天线，保证了载人航天器从发射到在轨运行全阶段均能与中继通信卫星通信，降低了对陆海基测控资源的依赖，进一步降低了载人航天器的发射成本和测控难度。在Ⅲ象限设置窄波束中继天线保证了载人航天器在正常姿态下与中继通信卫星的高测控覆盖和高速数据传输。通过采用窄波束中继子系统和宽波束中继子系统，保证载人航天器在不同情况下与中继通信卫星的通信，提高了通信质量，保证了天基测控网对载人航天器测控的有效，降低了对载人航天器测控的难度。

根据本发明的一种方案，通过测控安全模式可以实时监控载人航天器的运行姿态，当载人航天器的姿态出现异常的情况下可以及时有效地开启宽波束中继子系统，从而保证了载人航天器在全任务阶段都能够通过天基测控网遥测控制，避免了采用陆海测控网，使载人航天器的测控难度降低。同时，还避免陆海测控网对载人航天器捕捉延迟等的情况，进一步保证了对载人航天器实时测控的要求。

根据本发明的一种方案，通过宽波束中继终端还可以I、III象限的宽波束中继天线组阵工作，使得整个宽波束中继子系统的工作更加灵活，保证了载人航天器通信的全向覆盖。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的载人航天器的天基测控通信系统的结构框图；

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的载人航天器的天基测控通信系统的窄波束中继子系统的结构框图；

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的载人航天器的天基测控通信系统的宽波束中继子系统的结构框图；

图4示意性表示根据本发明的一种实施方式的载人航天器的天基测控通信系统的测控安全模式的启动流程框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，根据本发明的一种载人航天器的天基测控通信系统，包括窄波束中继子系统1、宽波束中继子系统2和中央控制子系统3。在本实施方式中，窄波束中继子系统1根据载人航天器的正常运行姿态和轨道运行状态与天基测控网中的中继通信卫星进行前向和返向链路的连接，从而实现天基测控网与载人航天器之间的遥控、遥测和高速数据传输。在本实施方式中，在载人航天器的上升任务段、交会对接段、轨道机动或者姿态异常等姿态出现较大变化的情况下，宽波束中继子系统2根据载人航天器的姿态控制情况，实现载人航天器通信系统的全向覆盖，从而实现在载人航天器姿态变化大的情况下依然能够与天基测控网进行遥控、遥测和高速数据传输。在本实施方式中，中央控制子系统3通过窄波束中继子系统1和宽波束中继子系统2中接收信号，并且向窄波束中继子系统1和宽波束中继子系统2输送需要转发的信号。

需要指出的是，在本发明中提到的前向信号或者前向链路中的前向是指中继通信卫星向载人航天器发送信号的方向；返向是指载人航天器向中继通信卫星发送信号的方向。在本发明中规定，沿载人航天器的周向间隔90°将载人航天器依次分为Ⅰ象限、Ⅱ象限、Ⅲ象限和Ⅳ象限。其中，Ⅰ象限朝向地面，Ⅲ象限朝向天空。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，窄波束中继子系统1包括窄波束中继终端11、窄波束中继天线12和高速数据处理设备13。在本实施方式中，窄波束中继终端11与高速数据处理设备13相连接，窄波束中继天线12与窄波束中继终端11相连接，并且窄波束中继天线12位于载人航天器的Ⅲ象限上。宽波束中继子系统2包括宽波束中继终端21和宽波束中继天线22。在本实施方式中，宽波束中继天线22具有两组，并且两组宽波束中继天线22分别位于载人航天器的Ⅰ象限和Ⅲ象限上。通过上述设置，在载人航天器的Ⅰ象限和Ⅲ象限上均设置宽波束中继天线22保证了载人航天器的通信范围的全向覆盖，从而实现了载人航天器在上升、入轨等姿态变化大的情况下，依然能够通过宽波束中继天线22与中继通信卫星进行通信，从而避免了载人航天器姿态变化大的情况下窄波束中继天线12无法工作的弊端。同时，通过在Ⅰ象限和Ⅲ象限设置宽波束中继天线22，保证了载人航天器从发射到在轨运行全阶段均能与中继通信卫星通信，降低了对陆海基测控资源的依赖，进一步降低了载人航天器的发射成本和测控难度。在Ⅲ象限设置窄波束中继天线12保证了载人航天器在正常姿态下与中继通信卫星的高测控覆盖和高速数据传输。通过采用窄波束中继子系统1和宽波束中继子系统2，保证载人航天器在不同情况下与中继通信卫星的通信，提高了通信质量，保证了天基测控网对载人航天器测控的有效，降低了对载人航天器测控的难度。

根据本发明的一种实施方式，窄波束中继天线12采用两自由度伺服机构驱动。在本实施方式中，载人航天器在入轨后通过两自由度伺服机构驱动窄波束中继天线12跟踪中继通信卫星，从而实现载人航天器与中继通信卫星之间通信链路的畅通，从而实现了窄波束中继天线12对载人航天器通信的对天全向覆盖。在本实施方式中，窄波束中继天线12采用Ka/S天线共面形式。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，窄波束中继终端11包括中继S终端111、Ka接收组件112、Ka发射组件113和中继综合单元114。在本实施方式中，中继综合单元114分别与中央控制子系统3、中继S终端111、Ka接收组件112相连接。中继综合单元114同时与窄波束中继天线12相连接，并对窄波束中继天线12的运动进行控制。中继S终端111、Ka接收组件112和Ka发射组件113分别与窄波束中继天线12相连接。高速处理设备13分别与Ka接收组件112、Ka发射组件113和中央控制子系统3相连接。位于III象限的窄波束中继天线12与中继通信卫星建立前向和返向通信链路。中继S终端111通过位于III象限的窄波束中继天线12接收中继通信卫星向载人航天器发送的前向信号，中继S终端111对前向信号进行解扩、解调和信道译码。中继S终端111将信道译码后的前向信号以串行数据流输出到中央控制子系统3。中继综合单元114接收中央控制子系统3发出的返向信号，并且将返向信号传输到中继S终端111。中继S终端111获取返向信号，对返向信号进行扩频、编码和调制后输出到窄波束中继天线12。在本实施方式中，中继S终端111对前向信号和返向信号进行处理的过程中通过伪码测距完成载人航天器与中继通信卫星之间距离的测量。

在本实施方式中，如图2所示，Ka接收组件112包括跟踪接收机112a、前向数据接收机112b和Ka输入滤波器112c。Ka接收组件112从窄波束中继天线12接收前向信号，前向信号通过Ka输入滤波器112c进行信号滤波后发送至跟踪接收机112a和前向数据接收机112b。跟踪接收机112a将接收到的信号变频后解调出中继信标信息，并通过解调出的信息计算出窄波束中继天线12对中继通信卫星进行跟踪的过程中产生的误差信号，并将误差信号输送至中继综合单元114。在本实施方式中，误差信号为角度误差信号。前向数据接收机112b将接收到的信号变频后解调出中继Ka前向信号后传输至高速数据处理设备13。

在本实施方式中，Ka发射组件113包括Ka频段编码调制器113a、Ka行波管113b。在本实施方式中，Ka频段编码调制器113a和Ka行波管113b相连接。Ka发射组件113通过Ka行波管113b与窄波束中继天线12相连接。Ka发射组件113接收高速数据处理设备13编码后的返向信号，通过Ka频段编码调制器113a对编码后的返向信号进行Ka频段微波调制，将调制后的返向信号输送至窄波束中继天线12，并由窄波束中继天线12传输到中继通信卫星。在本实施方式中，高速数据处理设备13对中央控制子系统3发出的返向数据进行组帧和RS编码后传输到Ka发射组件113；高速数据处理设备13对Ka接收组件112解调后的前向数据进行分接传输至中央控制子系统3。

在本实施方式中，中继综合单元114用于接收载人航天器发出的返向信号，并将返向信号传输到下一个处理模块中。例如，中继S终端111中处理的返向信号由中继综合单元114传输。在本实施方式中，中央控制子系统3通过中继综合单元114对中继S终端111、Ka接收组件112和Ka发射组件113进行状态采集(例如工作状态)和工作控制(例如开关控制)。中继综合单元114通过接收Ka接收组件112的信号进行处理计算完成窄波束中继天线12对中继通信卫星的跟踪和运行控制。在本实施方式中，中央控制子系统3通过中继S终端111和高速数据处理设备13接收地面通过中继通信卫星发送的前向数据。

结合图1和图3所示，根据本发明的一种实施方式，宽波束中继天线22采用S频段宽波束中继天线。在本实施方式中，宽波束中继天线22包括接收天线221和发射天线222。在本实施方式中，宽波束中继天线22具有两组，并且两组宽波束中继天线22分别位于载人航天器的Ⅰ象限和Ⅲ象限上。在载人航天器Ⅰ象限和Ⅲ象限的宽波束中继天线22均具有接收天线221和发射天线222。通过上述设置，保证了在载人航天器的Ⅰ象限和Ⅲ象限均能实现宽波束中继天线22接收和发射信号，从而实现了本发明的天基测控通信系统对载人航天器通信的全向覆盖。

结合图1和图3所示，根据本发明的一种实施方式，宽波束中继终端21包括III象限射频收发组件211、I象限射频收发组件212、合路器213和功分器214。在本实施方式中，III象限射频收发组件211与III象限的宽波束中继天线22相连接，I象限射频收发组件212与I象限的宽波束中继天线22相连接。在III象限射频收发组件211和I象限射频收发组件212中分别具有低噪声放大器(LNA)和功率放大器(PA)。其中，低噪声放大器与接收天线221相连接，功率放大器与发射天线222相连接。III象限射频收发组件211和I象限射频收发组件212中的低噪声放大器分别与合路器213连接。宽波束中继终端21将III象限射频收发组件211和I象限射频收发组件212接收到的I、III象限的前向信号在合路器213中进行合路。其中，宽波束中继终端21将接收到的I、III象限的前向信号通过低噪声放大器进行放大后输送到合路器213中进行I、III象限的前向信号的合路处理。宽波束中继终端21将合路后的前向信号进行解扩、解调和信道译码，把译码后的前向信号以串行数据流通过接收射频通道传输到载人航天器的中央控制子系统中。

在本实施方式中，宽波束中继终端21与中央控制子系统3相连接。宽波束中继终端21接收中央控制子系统3输出的返向信号。宽波束中继终端21对返向信号进行扩频、编码和调制后输出，经过调制后的返向信号通过宽波束中继终端21中的发射射频通道输入到功分器214中。功分器214分别与III象限射频收发组件211和I象限射频收发组件212中的功率放大器相连接。经过调制后的返向信号在功分器214进行分路处理，返向信号经过分路处理后，分别被输送到III象限射频收发组件211和I象限射频收发组件212中的功率放大器，通过宽波束中继天线22的将返向信号相中继通信卫星发送。通过上述设置，实现了I、III象限的宽波束中继天线22对前向信号的接收和返向信号的发送。同时，通过宽波束中继终端21还可以使I、III象限的宽波束中继天线22组阵工作，使得整个宽波束中继子系统2的工作更加灵活，保证了载人航天器通信的全向覆盖。

根据本发明的一种实施方式，本发明的中央控制子系统3中设有测控安全模式。在本实施方式中，测控安全模式用于对宽波束中继子系统2的工作状态进行控制。中央控制子系统3中的测控安全模式通过地面控制方式或者自动判断控制方式启动。在本实施方式中，自动判断控制方式通过地面输入指令控制开启或禁止。其中，采用地面控制方式时，自动判断控制方式处于禁止状态。地面通过遥测数据判断载人航天器姿态异常后，地面发送接通指令使中央控制子系统3启动测控安全模式。采用自动判断控制方式时，自动判断控制方式处于开启状态，中央控制子系统3自主判断载人航天器姿态异常后，中央控制子系统3自主发送接通指令，使中央控制子系统3启动测控安全模式。在本实施方式中，发送的接通指令中包括I、III象限的宽波束中继天线22的接通序列，宽波束中继子系统2通过接通序列控制I、III象限的宽波束中继天线22全向组阵与中继通信卫星之间的通信链路接通。通过测控安全模式可以实时监控载人航天器的运行姿态，当载人航天器的姿态出现异常的情况下可以及时有效地开启宽波束中继子系统2，从而保证了载人航天器在全任务阶段都能够通过天基测控网遥测控制，避免了采用陆海测控网，使载人航天器的测控难度降低。同时，还避免陆海测控网对载人航天器捕捉延迟等的情况，进一步保证了对载人航天器实时测控的要求。

为进一步详细说明本发明，结合附图对本发明的测控安全模式运行流程进行阐述。

如图4所示，窄波束中继终端11和宽波束中继终端21依次通电并接通III象限射频收发组件211，载人航天器通过中央控制子系统3判断当前的测控安全模式中是否开启自动判断控制方式。如果测控安全模式中开启自动判断控制方式，则中央控制子系统3直接通过自动判断控制方式自主判断当前载人航天器的姿态。如果载人航天器的姿态异常，则自主发送接通指令，使中央控制子系统3启动测控安全模式，使I象限射频收发组件212接通，实现I、III象限全向组阵工作。如果测控安全模式中禁止自动判断控制方式，则需要地面通过遥测数据对载人航天器的姿态进行判断。如果载人航天器的姿态异常，则地面发送接通指令，使中央控制子系统3启动测控安全模式，使I象限射频收发组件212接通，实现I、III象限全向组阵工作。

上述内容仅为本发明的具体方案的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种载人航天器的天基测控通信系统，其特征在于，包括：

窄波束中继子系统，所述窄波束中继子系统包括窄波束中继终端、窄波束中继天线和高速数据处理设备；其中，所述窄波束中继终端包括：中继S终端，Ka接收组件，Ka发射组件和中继综合单元；

宽波束中继子系统，所述宽波束中继子系统包括宽波束中继终端和宽波束中继天线；其中，所述宽波束中继终端包括用于连接III象限的宽波束中继天线的III象限射频收发组件，用于连接I象限的宽波束中继天线的I象限射频收发组件，合路器和功分器；

中央控制子系统，所述中央控制子系统分别通过所述窄波束中继子系统和所述宽波束中继子系统接收和发送前向和返向信号；

所述中央控制子系统中设有用于实时监控所述载人航天器的运行姿态和用于控制所述宽波束中继子系统的工作状态的测控安全模式，其中，所述中央控制子系统通过地面控制方式或者自动判断控制方式启动所述测控安全模式；

采用所述地面控制方式时，地面对载人航天器的姿态判断，若姿态异常，地面向载人航天器发送接通指令使所述中央控制子系统中的测控安全模式启动；

采用自动判断控制方式时，所述中央控制子系统对载人航天器的姿态自主判断，若姿态异常，所述中央控制子系统自主发送接通指令使所述中央控制子系统中的测控安全模式启动；

所述宽波束中继天线具有两组。

2.根据权利要求1所述的天基测控通信系统，其特征在于，两组所述宽波束中继天线分别位于载人航天器的I、III象限，所述窄波束中继天线位于载人航天器的III象限。

3.根据权利要求2所述的天基测控通信系统，其特征在于，所述接通指令中包括I、III象限的宽波束中继天线的接通序列；

所述宽波束中继子系统根据所述接通序列接通I、III象限的宽波束中继天线。

4.根据权利要求1所述的天基测控通信系统，其特征在于，所述窄波束中继天线采用两自由度伺服机构驱动，并且采用Ka/S天线共面形式。

5.根据权利要求4所述的天基测控通信系统，其特征在于，所述中继S终端分别与所述中央控制子系统和所述窄波束中继天线相连接，所述中继S终端通过所述窄波束中继天线接收前向信号，并对所述前向信号进行解扩、解调和信道译码，并以串行数据流输出到所述中央控制子系统；

所述Ka接收组件分别与所述窄波束中继天线、所述中继综合单元、所述高速数据处理设备相连接；其中，所述Ka接收组件包括跟踪接收机、前向数据接收机和Ka输入滤波器；

所述Ka接收组件基于所述窄波束中继天线接收前向信号，所述前向信号通过Ka输入滤波器进行信号滤波后发送至所述跟踪接收机和所述前向数据接收机，所述跟踪接收机将接收到的信号变频后解调出中继信标信息，并通过解调出的信息计算出所述窄波束中继天线对中继通信卫星进行跟踪的过程中产生的误差信号，并将误差信号输送至所述中继综合单元，所述前向数据接收机将接收到的信号变频后解调出中继Ka前向信号后传输至所述高速数据处理设备，所述高速数据处理设备对所述Ka接收组件解调后的所述前向数据进行分接传输至中央控制子系统；

所述Ka发射组件分别与所述窄波束中继天线和所述高速数据处理设备相连接；其中，所述Ka发射组件包括Ka频段编码调制器、Ka行波管，所述Ka频段编码调制器和所述Ka行波管相连接，所述Ka行波管与所述窄波束中继天线相连接；

所述高速数据处理设备对所述中央控制子系统发出的返向数据进行组帧和RS编码后传输到所述Ka发射组件，所述Ka发射组件接收所述高速数据处理设备编码后的返向信号，通过所述Ka频段编码调制器对编码后的所述返向信号进行Ka频段微波调制，将调制后的所述返向信号输送至所述窄波束中继天线，并由所述窄波束中继天线传输到中继通信卫星；

所述中继综合单元分别与所述中央控制子系统、所述中继S终端、所述Ka接收组件相连接，以及对所述窄波束中继天线的运动进行控制，所述中继综合单元接收所述中央控制子系统发出的返向信号，并且将所述返向信号传输到所述中继S终端，所述中继S终端对所述返向信号进行扩频、编码和调制后输出到所述窄波束中继天线。

6.根据权利要求5所述的天基测控通信系统，其特征在于，所述中央控制子系统通过所述中继综合单元分别对所述中继S终端、所述Ka接收组件和所述Ka发射组件进行状态采集和工作控制。

7.根据权利要求6所述的天基测控通信系统，其特征在于，所述中央控制子系统与所述宽波束中继终端相连接；

所述III象限射频收发组件和所述I象限射频收发组件中分别具有低噪声放大器和功率放大器，所述低噪声放大器与所述宽波束中继天线中的接收天线相连接，所述功率放大器与所述宽波束中继天线中的发射天线相连接；

所述III象限射频收发组件和所述I象限射频收发组件中的所述低噪声放大器分别与合路器连接；

所述宽波束中继终端将接收到的I、III象限的前向信号通过所述低噪声放大器进行放大后输送到所述合路器中进行合路处理，所述宽波束中继终端将合路后的前向信号进行解扩、解调和信道译码，并以串行数据流通过接收射频通道传输到所述中央控制子系统；

所述宽波束中继终端接收所述中央控制子系统输出的返向信号并进行扩频、编码和调制后输出，经过调制后的返向信号通过所述宽波束中继终端中的发射射频通道输入到所述功分器中；

所述功分器分别与所述III象限射频收发组件和所述I象限射频收发组件中的所述功率放大器相连接，经过调制后的返向信号在所述功分器进行分路处理；

经过分路处理的返向信号，分别被输送到所述III象限射频收发组件和所述I象限射频收发组件中的所述功率放大器，通过所述宽波束中继天线的将返向信号发出。

8.根据权利要求7所述的天基测控通信系统，其特征在于，所述中央控制子系统对所述III象限射频收发组件和I象限射频收发组件进行状态采集和工作控制，并且所述中央控制子系统通过所述III象限射频收发组件和I象限射频收发组件分别在I、III象限接收和发送信号。

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