CN109798916A - 一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，包括：选择基于扩频测距的上行扩频测距信号作为测距零值实时监测信号；通过校零天线及实时校零变频器构建无线闭环链路；利用测控基带发射上行扩频测距信号；利用实时校零变频器将接收的上行扩频测距信号变频到下行接收链路的接收频段；从中提取环回的上行扩频测距信号，并获取地面设备无线闭环距离零值实时测量值；从中提取卫星下行扩频测距信号，并获取星地无线闭环距离实时测量值；将所获取星地无线闭环距离实时测量值实时扣除地面设备无线闭环距离零值实时测量值，完成实时校正。本发明不依赖于任务前或任务后的非实时标校，提高了地面设备零值监测的实时性和修正精度。
Description
技术领域
本发明属于航天测控技术领域，涉及一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法。
背景技术
高轨卫星的高精度测定轨要求高精度标定航天测控地面设备测距零值。航天测控地面设备初始距离零值指的是系统在某一典型状态参数(电平、多普勒、温度环境)下的距离零值，这个距离零值一般通过高精度标定措施得到，其与设备的真实零值的差异，以及设备工作状态发生变化(时间、温度、多普勒、电平等)引起的零值变化归结到设备测距系统误差中。可以看出系统误差包括了标校误差和零值漂移(与设备零值的实时修正有关)。
目前成熟工程中测控零值漂移的监测一般是通过任务前或者任务后的校零来得到，无法做到任务过程中实时监测并修正测距零值的变化。此外，传统的无线校零环路易受近场多径干扰，测距零值漂移校正精度不够。
发明内容
发明所要解决的课题是，针对上述航天测控地面设备测距零值漂移监测中存在的问题，提供一种基于扩频测控的测控设备零值实时监测并校正的方法，不用每次任务前或任务后校正，能够提高测距零值漂移校正精度。
用于解决课题的技术手段是，本发明提出一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，包括以下步骤：
步骤1、选择基于扩频测距的上行扩频测距信号作为测距零值实时监测信号；
步骤2、通过校零天线及实时校零变频器构建无线闭环链路，包括上行接收链路和下行接收链路；
步骤3、利用测控基带发射上行扩频测距信号；
步骤4、利用实时校零变频器将接收的上行扩频测距信号变频到下行接收链路的接收频段；
步骤5、所述测控基带从下行接收链路的接收频段中提取环回的上行扩频测距信号，并获取地面设备无线闭环距离零值实时测量值；
步骤6、所述测控基带从下行接收链路的接收频段中提取卫星下行扩频测距信号，并获取星地无线闭环距离实时测量值；
步骤7、将所获取星地无线闭环距离实时测量值实时扣除地面设备无线闭环距离零值实时测量值，完成实时校正。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2中校零天线位于天线副面中心。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤5中采用频分和码分的方式提取环回的上行扩频测距信号。
发明效果为：
本发明基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，旨在提供一种高精度的测控设备测距零值随信号特性及外部环境等因素变化量的实时监测与修正方法，将其应用到基于扩频测控地面设备零值的实时校正中，通过环回的上行扩频测距信号实时测量地面设备零值的变化，不依赖于任务前或任务后的非实时标校，提高了地面设备零值监测的实时性和修正精度。
本发明在地面设备无线闭环链路中，通过位于天线副面中心的校零天线及实时校零变频器构建无线闭环链路，将天线馈源纳入整个闭环监测环路，最大化监测地面设备各个环节，同时摆脱了近场多径干扰，提高了监测准确性。
本发明在监测信号提取中采用了频分+码分的方式提取环回的上行扩频信号，避免了卫星下行信号与环回的上行信号之间的相互干扰，同时保证了卫星测距和设备零值监测的精度。
附图说明
图1为本发明地面设备测距零值实时校正方法的流程示意图。
具体实施方式
以下，基于附图针对本发明进行详细地说明。
如图1所示，本发明设计了一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤1、选择基于扩频测距的上行扩频测距信号作为测距零值实时监测信号；
步骤2、通过位于天线副面中心的校零天线及实时校零变频器构建无线闭环链路，包括上行接收链路和下行接收链路；将天线馈源纳入整个闭环监测环路，最大化监测环节，同时摆脱了近场多径干扰，提高了监测准确性。
步骤3、利用测控基带发射上行扩频测距信号su(t)；
步骤4、利用实时校零变频器将接收的上行扩频测距信号变频到下行接收链路的接收频段；
步骤5、所述测控基带从下行接收链路的接收频段中提取环回的上行扩频测距信号sud(t)，并完成地面设备无线闭环距离零值实时测量，获取地面设备无线闭环距离零值实时测量值Rg(t)；
步骤6、所述测控基带从下行接收链路的接收频段中提取卫星下行扩频测距信号sd(t)，并完成星地无线闭环距离实时测量，获取星地无线闭环距离实时测量值Rs(t)；
步骤7、将所获取星地无线闭环距离实时测量值实时扣除地面设备无线闭环距离零值实时测量值，即采用公式计算：Rs(t)-Rg(t)，完成实时校正。
本方法中，优选在步骤5的监测信号提取中，采用了频分和码分的方式提取环回的上行扩频信号，避免了卫星下行信号与环回的上行信号之间的相互干扰，同时保证了卫星测距和设备零值监测的精度。
综上，本发明方法通过环回的上行扩频测距信号实时测量地面设备零值的变化，不依赖于任务前或任务后的非实时标校，提高了地面设备零值监测的实时性和修正精度。
需要说明的是，以上说明仅是本发明的优选实施方式，应当理解，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明技术构思的前提下还可以做出若干改变和改进，这些都包括在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、选择基于扩频测距的上行扩频测距信号作为测距零值实时监测信号；
步骤2、通过校零天线及实时校零变频器构建无线闭环链路，包括上行接收链路和下行接收链路；
步骤3、利用测控基带发射上行扩频测距信号；
步骤4、利用实时校零变频器将接收的上行扩频测距信号变频到下行接收链路的接收频段；
步骤5、所述测控基带从下行接收链路的接收频段中提取环回的上行扩频测距信号，并获取地面设备无线闭环距离零值实时测量值；
步骤6、所述测控基带从下行接收链路的接收频段中提取卫星下行扩频测距信号，并获取星地无线闭环距离实时测量值；
步骤7、将所获取星地无线闭环距离实时测量值实时扣除地面设备无线闭环距离零值实时测量值，完成实时校正。
2.根据权利要求1所述的基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，其特征在于，所述步骤2中校零天线位于天线副面中心。
3.根据权利要求1所述的基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法，其特征在于，所述步骤5中采用频分和码分的方式提取环回的上行扩频测距信号。
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| CN201811509038.6A CN109798916A (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种基于扩频测控的地面设备测距零值实时校正方法 |
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| CN (1) | CN109798916A (zh) |
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- 2018-12-11 CN CN201811509038.6A patent/CN109798916A/zh active Pending
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