紫丁香2號(hào)衛(wèi)星VHF-UHF星地測(cè)控鏈路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、微納衛(wèi)星是現(xiàn)今航天領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。與一般的大衛(wèi)星相比，微納衛(wèi)星具有成本低、研發(fā)周期短、標(biāo)準(zhǔn)化、可組網(wǎng)運(yùn)行等諸多優(yōu)勢(shì)。測(cè)控分系統(tǒng)是衛(wèi)星最關(guān)鍵的分系統(tǒng)之一，多數(shù)微納衛(wèi)星的測(cè)控分系統(tǒng)使用VHF/UHF頻段。VHF/UHF頻段的信道特性與微納衛(wèi)星小體積、低功耗等特點(diǎn)對(duì)測(cè)控分系統(tǒng)提出了特殊的要求。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴由紫丁香2號(hào)衛(wèi)星實(shí)際任務(wù)需求著手，進(jìn)行了衛(wèi)星電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了測(cè)控與射頻分系統(tǒng)設(shè)計(jì)。紫丁香2號(hào)衛(wèi)星

2、的電子系統(tǒng)采用平級(jí)、異構(gòu)、熱備份的設(shè)計(jì)思路，在分系統(tǒng)級(jí)別消除了單點(diǎn)；分析了衛(wèi)星接地設(shè)計(jì)的影響因素，使用了多點(diǎn)接地，并提出了實(shí)現(xiàn)方案；介紹了星體一體化的CSP通信協(xié)議，在測(cè)控收發(fā)信機(jī)雙冗余情況下進(jìn)行了系統(tǒng)拓?fù)湓O(shè)計(jì)。⑵從衛(wèi)星軌道效應(yīng)、載波頻率與天線增益、信道隨機(jī)過程、連續(xù)遙測(cè)與突發(fā)遙測(cè)等幾個(gè)方面分析了VHF/UHF測(cè)控信道與體制的特點(diǎn)，并提出了改善鏈路特性的方法。⑶完成了基于軟件無線電的、適用于微納衛(wèi)星的VHF/UHF測(cè)控收發(fā)信機(jī)設(shè)計(jì)。VH

3、F/UHF測(cè)控收發(fā)信機(jī)采用零中頻/低中頻接收機(jī)與直接調(diào)制 IQ發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)了低功耗與小體積，與相應(yīng)的軟件算法配合，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控與通信轉(zhuǎn)發(fā)功能。⑷為完成星上射頻設(shè)備的測(cè)試與實(shí)現(xiàn)星地通信，對(duì)地面系統(tǒng)的測(cè)角跟蹤算法進(jìn)行研究，進(jìn)行了基于軟件無線電的地面系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上開展星上設(shè)備與星地鏈路的測(cè)試。⑸通過本文工作，完成了紫丁香2號(hào)衛(wèi)星電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成功研制了基于軟件無線電的VHF/UHF收發(fā)信機(jī)及地面系統(tǒng)，完成了相關(guān)的測(cè)試工作，符