CN201523380U - 一种中继测控应答机优先级可控的卫星测控配置系统 - Google Patents

Abstract

一种中继测控应答机优先级可控的卫星测控配置系统，包括扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机；扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机之间通过电缆连接；中继应答机与原用户卫星的数据流接口在扩频应答机和遥控单元之间。扩频应答机在锁定时，用其遥控锁定指示信号控制中继测控终端，使其遥控PCM信号禁止输出，确保扩频应答机独占总线。扩频应答机在失锁时禁止自身遥控PCM输出，释放总线；同时扩频应答机输出自身锁定指示信号给中继测控终端，使其遥控PCM信号输出，占有总线。遥测PCM接口处理方法，中继测控终端遥测PCM接口直接接在遥控单元给扩频应答机的遥测PCM输出线上。

Description

一种中继测控应答机优先级可控的卫星测控配置系统

技术领域

本实用新型涉及一种中继卫星测控终端接入优先级可控的卫星测控配置系统；本实用新型属于航天技术领域。

背景技术

利用天基测控手段可以大大提高对中低轨卫星的测控覆盖率、增加卫星在轨测控服务时间，满足卫星应急测控需要。我国第一代中继卫星已成功发射，目前在轨运行正常，并在神舟7号任务中进行了试验，取得圆满成功。这标明我国第一代天基测控系统空间段可以投入使用。为了与中继空间段配合实现天基测控任务，卫星上需要增加新的中继测控终端设备。而传统的卫星上已配备了对地扩频应答机，与地面测控系统一起完成对卫星的星地测控任务。由于天基测控终端和地基测控设备同时存在于卫星上，卫星平台在既保证完成测控任务又要安全可靠的前提下怎样对其二者信号进行选择成为卫星总体设计的一个课题。目前国内卫星设计领域缺少解决天基和地基测控设备优选问题的方案，也未见相关报道。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，在原有用户卫星平台设备改动最小，且工作可靠的原则下，提供了一种中继测控应答机接入用户卫星系统且其优先级可控的卫星测控配置系统，解决了天基和地基测控信号的优选问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种中继测控应答机优先级可控的卫星测控配置系统，包括扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机；扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机之间通过电缆连接；电缆的连接满足下列信号传输关系：

扩频应答机A、扩频应答机B分别接收来自地面测控站发送的S频段上行扩频遥控信号；并分别对接收的遥控信号进行解扩、解调，生成两路时钟CP、锁定指示G、数据PCM三线遥控信号；扩频应答机A和扩频应答机B对各自生成的锁定指示G进行判断，当扩频应答机A、扩频应答机B遥控位同步锁定时，扩频应答机A、扩频应答机B发出控制信号，控制中继应答机禁止其遥控输出；扩频应答机A和扩频应答机B分别将各自生成的两路三线遥控信号，一路输出给遥控单元甲机、一路输出给遥控单元乙机；当扩频应答机A、扩频应答机B遥控位同步失锁时，扩频应答机A、扩频应答机B禁止各自生成的时钟CP、锁定指示G、数据PCM三线遥控信号输出，并根据锁定指示G信号控制中继应答机，由中继应答机将接收的中继卫星发送的前向遥控射频信号解扩、解调处理后生成的两路三线遥控信号分别输出给遥控单元甲机和遥控单元乙机；遥控单元甲机和遥控单元乙机将接收的信号传给星务分系统，完成测控任务；

遥测时，遥控单元甲机和遥控单元乙机分别将从星务分系统接收的遥测信号输出，遥控单元甲机和遥控单元乙机分别输出两路遥测信号，遥控单元甲机输出的任一路遥测信号与遥控单元乙输出的一路遥测信号连在一起进行冷备份输出给扩频应答机A；遥控单元甲机输出的另一路遥测信号与遥控单元乙输出的另一路遥测信号连在一起进行冷备份输出给扩频应答机B和中继应答机；扩频应答机A、扩频应答机B和中继应答机通过其天线将遥测信号辐射出去，完成卫星下行遥测功能。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型对遥控单元设备不需做任何更改，只需对整星电缆网做适当修改，就能完成中继应答机优先级可控的接入卫星测控系统。从而解决了天基和地基测控信号的优选问题。

(2)本实用新型保持卫星原有平台结构，只需对整星电缆网做适当修改，就可完成中继应答机有级别的接入卫星系统，大大降低了研制成本。

附图说明

图1为本实用新型测控系统对遥控信号处理示意图；

图2为本实用新型测控系统对遥测信号处理示意图；

图3为本实用新型中继应答机组成功能框图。

具体实施方式

一种中继测控应答机优先级可控的卫星测控系统，包括扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机；扩频应答机A的两个遥控输出端口分别通过电缆与遥控单元甲机的两个遥控输入端口连接；扩频应答机B的两个遥控输出端口分别通过电缆与遥控单元乙机的两个遥控输入端口连接；扩频应答机A、扩频应答机B的控制端口与中继应答机的控制端口之间通过电缆连接；中继应答机的两路遥控输出端口电缆分别与扩频应答机A、扩频应答机B的任一一个遥控输出端口电缆短接；遥控单元甲机、遥控单元乙机分别具备两个遥测输出端口，遥控单元甲机的任一个遥测输出端口通过电缆与扩频应答机A的遥测输入端口连接；遥控单元乙机的任一个遥测输出端口通过电缆与扩频应答机B的遥测输入端口连接；遥控单元甲机的另一个遥测输出端口接入的电缆与遥测单元乙机遥测输出端口与扩频应答机B遥测输入端口之间电缆短接，形成冷备份；遥控单元乙机的另一个遥测输出端口接入的电缆与遥测单元甲机遥测输出端口与扩频应答机A遥测输入端口之间电缆短接，形成冷备份；电缆间的连接满足下列信号传输关系：

扩频应答机A、扩频应答机B分别接收来自地面测控站发送的S频段上行扩频遥控信号；并分别对接收的遥控信号进行解扩、解调，扩频应答机A输出两路三线遥控信号(包括第一路时钟CP1A、锁定指示G1A、数据PCM1A，第二路时钟CP1B、锁定指示G1B、数据PCM1B)给遥控单元甲机一路、给遥控单元乙机一路；扩频应答机B输出两路三线遥控信号(包括第一路时钟CP2A、锁定指示G2A、数据PCM2A，第二路时钟CP2B、锁定指示G2B、数据PCM2B)给遥控单元甲机一路、给遥控单元乙机一路；扩频应答机A输出控制信号给中继应答机，控制信号符合RS422接口要求；扩频应答机B输出控制信号给中继应答机，控制信号符合RS422接口要求。

中继应答机接收中继卫星发送的前向遥控射频信号，将接收的前向遥控射频信号进行解扩、解调处理后生成两路三线遥控信号，其中一路三线遥控信号(时钟CP3A、锁定指示G3A、数据PCM3A)分别与扩频应答机A输出的第二路时钟CP1B、锁定指示G1B、数据PCM1B短接，另一路三线遥控信号(时钟CP3B、锁定指示G3B、数据PCM3B)与时钟CP2B、锁定指示G2B、数据PCM2B短接。

扩频应答机A和扩频应答机B对各自生成的遥控PCM位同步信号(锁定指示G1A、锁定指示G2A、锁定指示G1B、锁定指示G2B)进行判断，当锁定指示G1A、锁定指示G2A、锁定指示G1B、锁定指示G2B都为高电平时，扩频应答机A、扩频应答机B遥控位同步锁定，扩频应答机A、扩频应答机B分别输出一路遥控PCM位同步信号给中继应答机，控制中继应答机禁止其遥控输出；扩频应答机A和扩频应答机B分别将各自生成的两路三线遥控信号，一路输出给遥控单元甲机、一路输出给遥控单元乙机；由遥控单元(遥控单元甲机、遥控单元乙机)将该信号传给星务分系统，完成地基遥控功能；

当扩频应答机A、扩频应答机B遥控位同步失锁时，扩频应答机A、扩频应答机B禁止各自生成的时钟CP、锁定指示G、数据PCM三线遥控信号输出，并根据锁定指示G信号控制中继应答机，由中继应答机将生成的两路遥控信号分别输出给遥控单元甲机和遥控单元乙机；遥控单元甲机和遥控单元乙机将接收的信号分别传给星务主机A和星务主机B，完成天基测控任务；

遥测时，遥控单元甲机和遥控单元乙机分别将从星务分系统接收的遥测信号输出，遥控单元甲机输出两路遥测PCM两线信号，第一路包括时钟CP1D、数据PCM1D，第二路包括时钟CP1E、数据PCM1E。遥控单元乙机输出两路遥测PCM两线信号，第一路包括时钟CP2D、数据PCM2D，第二路包括时钟CP2E、数据PCM2E。遥控单元甲机输出的第一路和遥控单元乙机输出的第一路连在一起且二者互为冷备份(第一路遥测信号)；遥控单元甲机输出的第二路和遥控单元乙机输出的第二路连在一起且二者互为冷备份(第二路遥测信号)；第一路遥测信号输出给扩频应答机A，第二路遥测信号输出给扩频应答机B和中继应答机。扩频应答机和中继应答机通过相应天线将遥测信号辐射出去，完成卫星下行遥测功能。当然此时，也可以将第一路遥测信号输出给中继应答机。

上面所述的扩频应答机可以从上海科学仪器厂采购，中继应答机可以从山东航天电子技术研究所采购。具备遥控遥测功能的扩频应答机和中继应答机设计原理基本相同。下面以中继应答机为例给出一种产品实现原理框图。

S频段中继终端功能框图如图3所示，主要包括：S频段收发分开两个天线、两条射频连接电缆和中继终端单机设备共五个部件。其中，中继终端单机设备包括射频发射模块、射频接收模块、基带信号处理模块三大功能模块；接收天线接收来自中继卫星转发的前向遥控射频信号，信号形式是BPSK调制的扩频信号。前向遥控射频信号经接收天线接收后，经高频馈线传送到射频接收模块，射频接收模块对信号依次进行低噪声放大、下变频、中频滤波、中频信号放大和AGC控制，输出中频信号送到基带信号处理模块，由基带信号处理模块中的前向遥控通道基带处理单元对该中频信号进行A/D采样，采样数字序列在数字基带内完成码捕获与跟踪、载波恢复与跟踪、解扩与遥控数据比特同步。最终解调出遥控PCM码流(三线遥控信号)，通过遥测遥控接口送星上的遥控单元。遥测信号的处理过程为，基带信号处理模块接收遥测单元输入的PCM码，经过对遥测数据卷积编码、扩频，成形滤波后，经过射频通道进行BPSK调制到载波，再进行小信号放大，并由功率放大单元进行功率放大和滤波，由发射天线发射到中继卫星。

遥控单元为目前星上通用设备，并且在本系统中只起到信号转输的作用，只要其接口满足上述信号传输要求即可，该遥控单元可以从上海科学仪器厂采购。

本实用新型未作详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (1)

1.一种中继测控应答机优先级可控的卫星测控配置系统，其特征在于：包括扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机；扩频应答机A、扩频应答机B、遥控单元甲机、遥控单元乙机、中继应答机之间通过电缆连接；电缆的连接满足下列信号传输关系：

扩频应答机A、扩频应答机B分别接收来自地面测控站发送的S频段上行扩频遥控信号；并分别对接收的遥控信号进行解扩、解调，生成两路时钟CP、锁定指示G、数据PCM三线遥控信号；扩频应答机A和扩频应答机B对各自生成的锁定指示G进行判断，当扩频应答机A、扩频应答机B遥控位同步锁定时，扩频应答机A、扩频应答机B发出控制信号，控制中继应答机禁止其遥控输出；扩频应答机A和扩频应答机B分别将各自生成的两路三线遥控信号，一路输出给遥控单元甲机、一路输出给遥控单元乙机；当扩频应答机A、扩频应答机B遥控位同步失锁时，扩频应答机A、扩频应答机B禁止各自生成的时钟CP、锁定指示G、数据PCM三线遥控信号输出，并根据锁定指示G信号控制中继应答机，由中继应答机将接收的中继卫星发送的前向遥控射频信号解扩、解调处理后生成的两路三线遥控信号分别输出给遥控单元甲机和遥控单元乙机；遥控单元甲机和遥控单元乙机将接收的信号传给星务分系统，完成测控任务；

遥测时，遥控单元甲机和遥控单元乙机分别将从星务分系统接收的遥测信号输出，遥控单元甲机和遥控单元乙机分别输出两路遥测信号，遥控单元甲机输出的任一路遥测信号与遥控单元乙输出的一路遥测信号连在一起进行冷备份输出给扩频应答机A；遥控单元甲机输出的另一路遥测信号与遥控单元乙输出的另一路遥测信号连在一起进行冷备份输出给扩频应答机B和中继应答机；扩频应答机A、扩频应答机B和中继应答机通过其天线将遥测信号辐射出去，完成卫星下行遥测功能。

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