支持航天器全时监控的中继卫星全景波束技术

发布时间：2025-05-12 23:10

　　 针对中低轨航天器监控全时全域覆盖的特点,提出一种采用中继卫星多址返向全景波束联合相扫前向波束支持航天器在轨全时监控的模式。对该模式涉及的全景波束技术进行了仿真分析比较。结果表明,选用数字波束形成技术和1.5 dB交叠的波束构型形成全景波束,设计新的短报文和连续业务数据传输协议,分别用于航天器自身健康信息汇报和常规管控,链路预算余量高于3 dB,单颗中继卫星可服务不少于1000个短报文用户。为下一步全景波束演示验证试验和工程应用提供了参考依据。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 中低轨航天器在轨全时监控示意图

相应的应用流程设计如图2所示。用户以发送间隔为周期,通过中继卫星全景波束系统返向通道,向地面控制中心回传自身的状态信息;地面控制中心接收状态信息,必要时通过前向波束向用户发送遥控指令,进行前向管控。图2中低轨航天器在轨全时监控应用流程

图2 中低轨航天器在轨全时监控应用流程

图1中低轨航天器在轨全时监控示意图3中继卫星全景波束技术

图3 数字波束形成

有源相控阵波束形成有模拟波束形成(ABF)和数字波束形成(DBF)两种技术体制可以实现。DBF技术成熟,具有波束控制灵活、具备灵活的多任务能力,空间自由度和移相精度高、抗干扰能力强,体系架构简洁、扩展升级能力强等主要优点,如图3所示。返向全景波束需要形成多个,并具备可扩展性,采用....

图4 单星覆盖200～2000 km航天器波束交叠图

分析组合全景波束3dB和1.5dB交叠的覆盖性能。单星覆盖200～2000km的航天器,相邻波束按照3dB交叠,约需要37个波束,张角为±11.5°;相邻波束按照1.5dB交叠,约需要75个波束,张角为±11.5°。单星覆盖波束交叠示意图如图4所示。按照中继卫星轨道位置....

本文编号：4045369