中继卫星系统在我国航天测控中的应用

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1、目圈刘保国1969年生，研究员，长期从事航天测控总体设计工作，参与完成了我国第一代中继卫星系统的设计和建设工作，主要从事载人航天工程测控通信系统设计、航天测控领域中继卫星系统应用等工作，是我国载人航天领域测控通信专家组成员。中继卫星系统在我国航天测控中的应用刘保国，吴斌(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：中继卫星系统高覆盖、数据传输能力强，是航天测控网的重要组成部分。随着我国中继卫星系统的建设和不断完善，其对优化我国航天测控网结构、提升中低轨道航天器测控能力的作用日益明显。本文结合中继卫星系统的特点，分析了我国航天测控任务对中继卫星系统的应用需求，提出了在运载火箭测控、航天

2、器入轨段测控、栽人航天测控、卫星在轨长期管理等方面开展中继卫星系统应用的思路，梳理了运载火箭测控、航天器入轨及早期轨道段测控、飞船返回段测控、多址链路测控等方面需要解决的关键技术。关键词：中继卫星系统；航天测控；应用需求；应用发展思路中图分类号：V556．8；TN927文献标志码：A文章编号：1674—5620(2012)06一0001一05ApplicationofTDRSSinChineseSpaceTT＆CLIUBaoguo，WUBin(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Beijing100094)Abs

3、tract：TrackingandDataRelaySateUiteSystems(TDRSS)，whichfeaturehighcoverageanddatatransmissioncapability，havebecomeakeypartofspaceTT&C(Tracking，TelemetryandCommand)networks．TheroleofTDRSSismoreandmoresignificantinimprovementofChina’sspaceTT&CnetworksandenhancementoftheirTT&CcapabilityforLE0(LowEarth0

4、rbit)andME0(MediumEarth0rbit)spacecraftwithestablishmentanddevelopmentofChina’sownTDRSS．TheapplicationdemandsofChina’sspaceTT&CmissionsforTDRSSarean—alyzedbasedonthecharacteristicsofTDRSS．AnapproachisproposedforapplicationofTDRSSinTT&Cforlaunchvehicles，spacecraft0rbitinjection，mannedspaceflightsand

5、routinemanagementofin_orbitspacecraft．AsummaryofkeytechnologiesisgivenforTT＆Cforlaunchvehicles，spacecraftorbitinjectionandLEOP(LaunchandEarly0rbitPhase)，spaceshipreturnphaseandmulti—accesslinks．Keywords：TDRSS；spaceTT&C；applicationdemand；ideasofTDRSSapplication0引言中继卫星系统是利用高轨卫星实现对中低轨飞行器数据传输和跟踪测轨的空间信息

6、传输系统，是世界航天大国必备的航天基础设施Ⅲ。以美国为代表的航天大国，在20世纪90年代中继卫星系统初步建成后，其载人航天器、中低轨卫星的测控任务逐步由中继卫星系统代替地面站完成，用于航天器运*收稿日期：2012—1l一08；网络出版时间：2012—12—1309：35：52网络出版地址：http：∥www．cnki．net／kcms／detail／11．4230．TV．20121213．0935．006．html飞行器测控学报第31卷行段测控的地面站相继关闭或移作它用[2j。另外，美国还使用中继卫星进行了大量的运载火箭测控试验和应用，取得了良好的效果[3j。中继卫星相对于一般的高轨通信卫星

7、，配置有更高增益的可跟踪星间天线，通过连续跟踪特定航天器，实现对装载条件受限且高速运动航天器的测控通信，测控通信能力远高于一般的区域波束或固定点波束高轨通信卫星。同时，中继卫星相对于地面测控站，受地球曲率的影响小，对中低轨航天器测控的覆盖率远高于地面站，可有效提高中低轨航天器的测控实时性、增强航天测控网的应急测控能力，特别对有高可靠性、高安全性要求的载人航天任务，中继卫星系统的作用更加明显。中继卫星取得上述优