CN114995204A - 一种统一测控设备自动化运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种统一测控设备自动化运行方法，针对统一测控设备自动化运行，通过在传统自动化运行方法的基础上，按照不同的测控需求，制定出多站测控策略、变轨星测控策略、试验星测控策略、应急星测控策略，设计多站测控自动化运行流程、变轨星测控自动化运行流程、试验星测控自动化运行流程、应急星测控自动化运行流程，丰富拓展了自动化运行方法，提高卫星测控的自动化程度和可靠性，具有广阔应用前景。

Description

一种统一测控设备自动化运行方法

技术领域

本发明属于测控技术领域，具体涉及一种统一测控设备自动化运行方法。

背景技术

目前统一测控设备传统的自动化运行方法是采用时间符合的方式，按照工作计划生成设备工作流程，依次完成设备配置、战前标定，捕获跟踪、事后处理等过程。

近几年随着卫星测控任务的日益繁重，卫星的跟踪需求呈现出多样化的特点，统一测控设备传统的自动化运行方法较为单一，对于多样性的测控需求，例如多站测控、变轨星测控、试验星测控以及应急星测控并不能达到测控目的。

主要原因有下：

1、对于多站测控需求，统一测控设备传统自动化测控方案中有一站是主站，其它站是备战，主站发现目标自行发送上行，但测控未结束就需要停发上行；备战需等待主站停发上行后发送上行。在这种情况下就不能进行自动化运行，需要人工手动运行。2、对于变轨星测控需求。传统自动化测控方案中变轨后的卫星在测控时收到瞬根中的“跟踪时间”与网管计划中的“跟踪时间”不一致，按照传统自动化运行将不能正常跟踪。3、对于试验星测控需求，现有方案在测控过程中增加多种试验测控，例如设置自跟踪只用程引或只收遥测、只收外测等，若按传统自动化运行将不能实现其需求，需要进行手动测控。4、对于应急星测控需求，现有测控方案在轨卫星多数都有两个或两个以上的应答机，由于试验或卫星故障，在测控过程中会频繁切换应答机，这种情况下，传统的自动化运行流程将无法正常运行，需要人工手动干预。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种统一测控设备自动化运行方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法包括：

获取当前测控需求；

根据当前测控需求，确定监测卫星的自动化运行方式；

其中，自动化运行方式包括：多站测控自动化运行方式；变轨星测控自动化运行方式；试验星测控自动化运行方式；应急星测控自动化运行方式；

多站测控自动化运行方式中包括多站测控策略，多站测控策略限定主站在跟踪开始时间按照不同上行发送方式发送上行后停发上行，备站在统一测控设备系统失锁后按照不同上行发送方式发送上行；

变轨星测控自动化运行方式包括变轨星测控策略，变轨星测控策略限定根据瞬时根数中的第一跟踪时间与网管计划中的第二跟踪时间的时间差，对应不同的跟踪方式，以使第一跟踪时间与第二跟踪时间保持一致；

试验星测控自动化运行方式包括试验星测控策略，试验星测控策略中限定测站的多种设置状态；

应急星测控自动化运行方式包括应急星测控策略，应急星测控策略包括不同模式应答机切换机制，以控制应答机在锁定异常情况下进行切换；

按照测控需求对应的自动化运行方式控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪。

其中，上行发送方式包括按照固定时间点、固定俯仰角、固定方位角任一方式或者组合方式。

可选的，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当测控需求对应自动化运行方式为多站测控自动化运行方式时，进入任务准备状态；

下发多站测控策略以及测控任务至统一测控设备系统，并根据已下发的多站测控策略控制上行发送，以使主站根据测控任务，在达到跟踪时间时按照不同上行发送方式发送上行后停发上行，备站在统一测控设备系统失锁后按照不同上行发送方式发送上行。

可选的，统一测控设备系统在接收到多站测控策略以及测控任务后，执行下述步骤：

依次进行校相、光电适配和零值标定；

在到达跟踪时间时刻，如果接收站为主站，则在跟踪时间时刻按照上行发送方式自行发送上行，并设置停发上行；

若接收站为备战，则在判定统一测控设备系统双捕或星锁丢失后，按照上行发送方式自行发送上行。

可选的，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当测控需求对应自动化运行方式为变轨星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

在任务准备状态下，将接收到的瞬时根数解算的第一跟踪时间与网管计划中的第二跟踪时间进行比对，确定时间差；

当时间差不小于第一阈值，则下发控制命令以控制天线进行等待点进行程引跟踪；

当时间差小于第一阈值而不小于第二阈值时，则下发控制命令以控制系统校准相位后进行跟踪；

当时间差小于第二阈值而不小于第三阈值时，则下发控制命令以控制系统进入正常跟踪流程进行跟踪；

当时间差小于第三阈值时，则重新进入任务准备状态。

可选的，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当测控需求对应自动化运行方式为试验星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

下发测控任务、网管计划以及试验星测控策略，以使统一测控设备系统依次进行校相、光电适配以及零值标定，并设置参数以满足测控的跟踪需求，完成自动化跟踪。

其中，测站的多种设置状态包括：

测控过程中只接收遥测数据、测控过程中只接收外测数据、测控过程中禁止发送上行、测控过程中不设置自跟踪，全程用数引跟踪、测控过程中禁止遥控通道、测控过程中在正常跟踪流程的功率基础上重新设置功率。

可选的，不同模式应答机切换机制包括：

同种模式应答机切换和异种模式应答机切换，同种模式应答机切换中包括同频应答机切换和异频应答机切换；

其中，同种模式同频应答机切换由监控终端在基带参数中控制切换，同种模式异频应答机切换由监控终端下发任务宏控制切换，切换完毕后重新进行系统捕获；异种模式应答机切换下，监控终端先控制模式切换，再下发任务宏进行应答机切换，完毕后重新进行系统捕获。

可选的，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当测控需求对应自动化运行方式为应急星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

在任务准备状态下，下发测控任务、网管计划以及应急星测控策略至统一测控设备系统，以使统一测控设备系统依次进行校相、光电适配和零值标定后进行系统捕获；

在捕获过程中判定系统锁定状态是否正常，若锁定状态正常则跟踪至结束；

若锁定状态异常，根据下发的应急星测控策略切换应答机完成自动化跟踪。

第二方面，本发明提供的一种统一测控设备系统执行第一方面的统一测控设备自动化运行方法。

（1）本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法，丰富拓展了卫星测控方案，满足多种测控需求，提高了设备的自动化程度和可靠性。

（2）本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法，可以充分调动设备人员的自主性，可根据设备当前的性能配置最佳的自动运行策略，具有较强的操作性。

（3）本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法，使得自动化运行过程中可根据相应的策略设置进行判定，在多站测控策略中备站测控时增加双捕判定，可以避免双站同时发送上行的可能，提高设备测控的智能化程度。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法的示意图；

图2是本发明提供的多站测控自动化运行流程；

图3是本发明提供的变轨星测控自动化运行流程；

图4是本发明提供的试验星测控自动化运行流程；

图5是本发明提供的应急星测控自动化运行流程。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法包括：

S1，获取当前测控需求；

S2，根据当前测控需求，确定监测卫星的自动化运行方式；

其中，自动化运行方式包括：多站测控自动化运行方式；变轨星测控自动化运行方式；试验星测控自动化运行方式；应急星测控自动化运行方式；

多站测控自动化运行方式中包括多站测控策略，多站测控策略限定主站在跟踪开始时间按照不同上行发送方式发送上行后停发上行，备站在统一测控设备系统失锁后按照不同上行发送方式发送上行；

其中，上行发送方式包括按照固定时间点、固定俯仰角、固定方位角任一方式或者组合方式。

值得说明的是：多站测控自动化运行方式其特点是多个测站测控同一个卫星，同时接收下行，轮流发送上行，但在卫星的测控过程中只能有一个测站发送上行。

变轨星测控自动化运行方式包括变轨星测控策略，变轨星测控策略限定根据瞬时根数中的第一跟踪时间与网管计划中的第二跟踪时间的时间差，对应不同的跟踪方式，以使第一跟踪时间与第二跟踪时间保持一致；

值得说明的是：变轨星测控自动化运行方式，其特点是测控前接收到瞬时根数中的“跟踪时间”与网管计划中的“跟踪时间”不一致，需要调整测控计划或自动化运行流程。

试验星测控自动化运行方式包括试验星测控策略，试验星测控策略中限定测站的多种设置状态；

值得说明的是：试验星测控自动化运行方式，其特点是测控过程中由于做试验致使测控要求变化多端，例如只收下行、全程数引、禁发遥控、上行功率变化等。

应急星测控自动化运行方式包括应急星测控策略，应急星测控策略包括不同模式应答机切换机制，以控制应答机在锁定异常情况下进行切换；

其中，不同模式应答机切换机制包括：

同种模式应答机切换和异种模式应答机切换，同种模式应答机切换中包括同频应答机切换和异频应答机切换；

其中，同种模式同频应答机切换由监控终端在基带参数中控制切换，同种模式异频应答机切换由监控终端下发任务宏控制切换，切换完毕后重新进行系统捕获；异种模式应答机切换下，监控终端先控制模式切换，再下发任务宏进行应答机切换，完毕后重新进行系统捕获。

值得说明的是：应急星测控自动化运行方式，其特点是测控过程中频繁切换跟踪应答机。

S3，按照测控需求对应的自动化运行方式控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪。

本发明提供的一种统一测控设备自动化运行方法应用于每个测站的统一测控设备系统中的监控分系统或管理多个测站的测控中心，每个测站里有统一测控设备系统，系统下有监控分系统、基带分系统等多个分系统，当应用于测控中心时，由测控中心下发至每个测站，当应用于监控终端，即监控分系统，则由监控终端向基带、伺服、发射等其他分系统下发任务，这些分系统相互配合完成跟踪。

本发明提供了一种统一测控设备自动化运行方法，针对统一测控设备自动化运行，通过在传统自动化运行方法的基础上，按照不同的测控需求，制定出多站测控策略、变轨星测控策略、试验星测控策略、应急星测控策略，设计多站测控自动化运行流程、变轨星测控自动化运行流程、试验星测控自动化运行流程、应急星测控自动化运行流程，丰富拓展了自动化运行方法，提高卫星测控的自动化程度和可靠性，具有广阔应用前景。

作为本发明一种可选的实施方式，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

S31a：当测控需求对应自动化运行方式为多站测控自动化运行方式时，进入任务准备状态；

S31b：下发多站测控策略以及测控任务至统一测控设备系统，并根据已下发的多站测控策略控制上行发送，以使主站根据测控任务，在达到跟踪时间时按照不同上行发送方式发送上行后停发上行，备站在统一测控设备系统失锁后按照不同上行发送方式发送上行。

统一测控设备系统在接收到多站测控策略以及测控任务后，执行下述步骤：

S31c：依次进行校相、光电适配和零值标定；

在到达跟踪时间时刻，如果接收站为主站，则在跟踪时间时刻按照上行发送方式自行发送上行，并设置停发上行；

S31d：若接收站为备战，则在判定统一测控设备系统双捕或星锁丢失后，按照上行发送方式自行发送上行。

如图2所示，本发明以测站中的监控终端为执行方作为示例说明本发明的具体过程：

A1，设置多站测控策略，策略中上行控制命令分为三种：第一种是时间控制，即在固定的时间点发送上行；第二种是俯仰角控制，即在固定的俯仰角发送上行；第三种是方位角控制，即在固定的方位角发送上行，三种上行控制命令可以单独控制，也可以相互组合控制；

A2，在T0-300s（T0为跟踪开始时间）时刻，监控终端下发任务宏、网管计划和多站测控策略；

A3，系统依次进行校相、光电适配和零值标定；

A4，在T0（T0为跟踪开始时间）时刻，监控终端根据已下发的测控策略控制上行，若本站为主站，在T0时刻自行发送上行，按照测控策略设置停发上行，若本站为备战，判定双捕（标准模式）或星锁（扩频模式）丢失后行，按照测控策略中的上行控制命令执行发送上行。

作为本发明一种可选的实施方式，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

S32a：当测控需求对应自动化运行方式为变轨星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

S32b：在任务准备状态下，将接收到的瞬时根数解算的第一跟踪时间与网管计划中的第二跟踪时间进行比对，确定时间差；

S32c：当时间差不小于第一阈值，则下发控制命令以控制天线进入等待点进行程引跟踪；

S32d：当时间差小于第一阈值而不小于第二阈值时，则下发控制命令以控制系统校准相位后进行跟踪；

S32e：当时间差小于第二阈值而不小于第三阈值时，则下发控制命令以控制系统进入正常跟踪流程进行跟踪；

S32f：当时间差小于第三阈值时，则重新进入任务准备状态。

其中，第一阈值取值为120s，第二阈值取值为60s，第三阈值取值为-60s，在实际过程中可以进行变更。

如图3所示，具体的过程如下：

B1，设置变轨星测控策略，策略中T（T= 瞬时根数T0－网管计划T0）取值划分为四个时间段，即T ≥ 120s、120s＞T≥60s、60s＞T≥-60s、T＜-60s，每个时间段T的取值可根据设备运行情况进行修改；

B2，在T0-300s（T0为跟踪开始时间）时刻，监控终端下发任务宏，收到瞬时根数解算的“跟踪时间”与计划中的“跟踪时间”进行比对；

B3，监控终端根据比对结果下发变轨星测控策略；

B4，系统根据变轨星测控策略运行自动化，如图3所示，具体测控策略如下：

（1）若T ≥ 120s时，即跟踪开始时间提前了120s以上，监控终端下发最新测控计划控制天线转第一等待点进行程引跟踪；

（2）若120s＞T≥60s时，即跟踪开始时间提前了60s至120s以内的时间段，监控终端下发最新测控计划只做校相进行跟踪；

（3）若60s＞T≥-60s时，即跟踪开始时间提前或滞后时间小于60s，监控终端下发最新的测控计划按照正常运行流程进行跟踪；

（4）若T＜-60s时，即跟踪开始时间滞后超过60s，监控终端重新进入T0-300s时刻进行自动化运行。

作为本发明一种可选的实施例，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

S33a：当测控需求对应自动化运行方式为试验星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

S33b：下发测控任务、网管计划以及试验星测控策略，以使统一测控设备系统依次进行校相、光电适配以及零值标定，并设置参数以满足测控的跟踪需求完成自动化跟踪。

其中，测站的多种设置状态包括：

测控过程中只接收遥测数据、测控过程中只接收外测数据、测控过程中禁止发送上行、测控过程中不设置自跟踪，全程用数引跟踪、测控过程中禁止遥控通道、测控过程中在正常跟踪流程的功率基础上重新设置功率。

如图4所示，具体过程如下：

C1，设置试验星测控策略，测控策略中包括只收遥测（测控过程中只接收遥测数据）、只收外测（测控过程中只接收外测数据）、禁发上行（测控过程中禁止发送上行）、全程数引（测控过程中不设置自跟踪，全程用数引跟踪）、禁发遥控（测控过程中关闭遥控通道）、调节功率（测控过程中调整功率值）等；

C2，在T0-300s（T0为跟踪开始时间）时刻，监控终端下发任务宏、网管计划和试验星测控策略；

C3，系统依次进行校相、光电适配和零值标定；

C4，在T0-60s（T0为跟踪开始时间）时刻，监控终端根据下发的试验星测控策略设置测控要求进行测控。

作为本发明一种可选的实施方式，按照测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

S34a：当测控需求对应自动化运行方式为应急星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

S34b：在任务准备状态下，下发测控任务、网管计划以及应急星测控策略至统一测控设备系统，以使统一测控设备系统依次进行校相、光电适配和零值标定后进行系统捕获；

S34c：在捕获过程中判定系统锁定状态是否正常，若锁定状态正常则跟踪至结束；

S34d：若锁定状态异常，根据下发的应急星测控策略切换应答机完成自动化跟踪。

如图5所示，具体过程如下：

D1，设置应急星测控策略，测控策略中包括同种模式应答机切换和异种模式应答机切换，同种模式应答机切换中包括同频应答机切换和异频应答机切换；

D2，在T0-300s（T0为跟踪开始时间）时刻，监控终端下发任务宏、网管计划和试验星测控策略；

D3，系统依次进行校相、光电适配和零值标定；

D4，捕获跟踪过程中判定系统锁定状态和距离值、速度值，若正常则跟踪至结束；若异常，根据下发的应急星测控策略切换应答机跟踪。同种模式同频应答机切换由监控终端在基带参数中控制切换，同种模式异频应答机切换由监控终端下发任务宏控制切换，切换完毕后重新进行系统捕获；异种模式应答机切换，监控终端先控制模式切换，再下发任务宏进行应答机切换，完毕后重新进行系统捕获。

本发明提供的一种统一测控设备系统，执行一种统一测控设备自动化运行方法。

本发明提供的一种测控中心，负责执行一种统一测控设备自动化运行方法。

值得说明的是，统一测控设备系统的具体执行过程与方法相同，与方法对应在此处不再详述。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，包括：

获取当前测控需求；

根据当前测控需求，确定监测卫星的自动化运行方式；

其中，所述自动化运行方式包括：多站测控自动化运行方式；变轨星测控自动化运行方式；试验星测控自动化运行方式；应急星测控自动化运行方式；

所述多站测控自动化运行方式中包括多站测控策略，所述多站测控策略限定主站在跟踪开始时间按照不同上行发送方式发送上行后停发上行，备站在统一测控设备系统失锁后按照不同上行发送方式发送上行；

所述变轨星测控自动化运行方式包括变轨星测控策略，所述变轨星测控策略限定根据瞬时根数中的第一跟踪时间与网管计划中的第二跟踪时间的时间差，对应不同的跟踪方式，以使所述第一跟踪时间与第二跟踪时间保持一致；

所述试验星测控自动化运行方式包括试验星测控策略，所述试验星测控策略中限定测站的多种设置状态；

所述应急星测控自动化运行方式包括应急星测控策略，所述应急星测控策略包括不同模式应答机切换机制，以控制应答机在锁定异常情况下进行切换；

按照所述测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪。

2.根据权利要求1所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，

所述上行发送方式包括按照固定时间点、固定俯仰角、固定方位角任一方式或者组合方式。

3.根据权利要求2所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，所述按照所述测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当所述测控需求对应自动化运行方式为多站测控自动化运行方式时，进入任务准备状态；

下发多站测控策略以及测控任务至统一测控设备系统，并根据已下发的多站测控策略控制上行发送，以使主站根据所述测控任务，在达到跟踪时间时按照不同上行发送方式发送上行后停发上行，备站在统一测控设备系统失锁后按照不同上行发送方式发送上行。

4.根据权利要求3所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，所述统一测控设备系统在接收到多站测控策略以及测控任务后，执行下述步骤：

依次进行校相、光电适配和零值标定；

在到达跟踪时间时刻，如果接收站为主站，则在跟踪时间时刻按照所述上行发送方式自行发送上行，并设置停发上行；

若接收站为备战，则在判定统一测控设备系统双捕或星锁丢失后，按照所述上行发送方式自行发送上行。

5.根据权利要求1所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，所述按照所述测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当所述测控需求对应自动化运行方式为变轨星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

在任务准备状态下，将接收到的瞬时根数解算的第一跟踪时间与网管计划中的第二跟踪时间进行比对，确定时间差；

当所述时间差不小于第一阈值，则下发控制命令以控制天线进入等待点进行程引跟踪；

当所述时间差小于第一阈值而不小于第二阈值时，则下发控制命令以控制系统校准相位后进行跟踪；

当所述时间差小于第二阈值而不小于第三阈值时，则下发控制命令以控制系统进入正常跟踪流程进行跟踪；

当所述时间差小于第三阈值时，则重新进入任务准备状态。

6.根据权利要求1所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，所述按照所述测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当所述测控需求对应自动化运行方式为试验星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

下发测控任务、网管计划以及试验星测控策略，以使统一测控设备系统依次进行校相、光电适配以及零值标定，并设置参数以满足测控的跟踪需求，完成自动化跟踪。

7.根据权利要求6所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，测站的多种设置状态包括：

测控过程中只接收遥测数据、测控过程中只接收外测数据、测控过程中禁止发送上行、测控过程中不设置自跟踪，全程用数引跟踪、测控过程中禁止遥控通道、测控过程中在正常跟踪流程的功率基础上重新设置功率。

8.根据权利要求1所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，不同模式应答机切换机制包括：

同种模式应答机切换和异种模式应答机切换，同种模式应答机切换中包括同频应答机切换和异频应答机切换；

其中，同种模式同频应答机切换由监控终端在基带参数中控制切换，同种模式异频应答机切换由监控终端下发任务宏控制切换，切换完毕后重新进行系统捕获；异种模式应答机切换下，监控终端先控制模式切换，再下发任务宏进行应答机切换，完毕后重新进行系统捕获。

9.根据权利要求8所述的统一测控设备自动化运行方法，其特征在于，所述按照所述测控需求对应的自动化运行方式，控制统一测控设备系统完成卫星的自动化跟踪包括：

当所述测控需求对应自动化运行方式为应急星自动化运行方式时，进入任务准备状态；

在任务准备状态下，下发测控任务、网管计划以及应急星测控策略至统一测控设备系统，以使统一测控设备系统依次进行校相、光电适配和零值标定后进行系统捕获；

在捕获过程中判定系统锁定状态是否正常，若锁定状态正常则跟踪至结束；

若锁定状态异常，根据下发的应急星测控策略切换应答机完成自动化跟踪。

10.一种统一测控设备系统，其特征在于，执行权利要求1至权利要求9任一项所述的统一测控设备自动化运行方法。

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