中继测控链路动态分析与计算方法研究

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1、第24卷第3期航天器工程V01．24No．32015年6月SPACECRAFTENGINEERING9中继测控链路动态分析与计算方法研究康国栋1宁金枝1李琪1蔡亚星2李红宝(1航天东方红卫星有限公司，北京100094)(2中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京100094)摘要中继测控链路计算是进行中继测控链路性能分析的重要手段。就任意可视弧段而言，中继终端和中继卫星之间的相对位置都是不断变化的，这就引起部分链路参数随着时间和位置动态变化。文章提出了一种中继链路动态分析与计算的方法，建立了中继链路动态通信方程，最后以中继终端和天链一号01星某仿真可视弧段为例，进行了中

2、继链路的动态分析与计算。结果表明，文章的链路计算与分析方法实际可行，对于中继终端实际工程应用和在轨试验具有参考价值。关键词中继测控；中继链路动态通信方程；中继链路分析中图分类号：V556．1；v556．8文献标志码：AD01：10．3969／j．issr．1673—8748．2015．03．002ResearchonDynamicAnalysisandCalculationMethodofDataRelayTerminalTT&CLinkKANGGuodon91NINGJinzhilLIQilCAIYaxin92LIHongba01(1DFHSatelliteCo．L

3、td．，Beijing100094，China)(2InstituteofTelecommunicationSatellite，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Linkbudgetofdatarelayterminal(DRT)TT&ClinkisoneofthemostimportantmethodsforDRTlinkperformanceanalysis．Intermsofanyvisiblein—orbitarcofDRT，therela—tivepositionsbetwe

4、enitanddatarelaysatellite(DRS)arekeepingonchanging．Thisleadssomelinkparameterstovarywithtimeandpositionsdynamically．Thispaperproposesadynamicanal—ysisandcalculationmethodofDRTTT&Clink。constructsdynamiclinkcommunicationequa—tions．Finally，thepaperadoptsaDRTTT&CvisiblesimulationarcwithTL一1

5、asanexampleforperformingdynamicanalysisandcomputationofDRTTT&Clink．TheresultsdemonstratethatthelinkcalculationandanalysismethodinthispaperispracticalandvaluableforDRTengineerapplicationandin—orbittest．Keywords：DRTTT&C；DRTdynamiclinkcommunicationequation；DRTlinkanalysis1引言随着中低轨道卫星数据的快速增长

6、，中继卫星系统对中低轨飞行器进行长弧段高覆盖率的实时跟踪与数据中继的要求已经越来越迫切。自20世纪80年代以来，美国航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局、欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等空间组织都在积极研制自己的中继卫星系统。随着我国航天事业的发展，我国的收稿日期：201503—17；修回日期：2015—05—08作者简介：康国栋，男，工程师，从事小卫星测控分系统设计工作。Email：kongton584@163．corn。10航天器工程天基测控能力也取得了长足进步。2008年4月我国发射了中继卫星天链一号01星，此后相继发射了天链一号

7、02星和03星，实现全球覆盖，大大提高了我国对中低轨卫星的天基测控能力¨。4J。与此同时，中继卫星的应用研究也得到了快速发展，为了在地面站无法覆盖的境外区域进行应急通信、实时回传等任务，在中继卫星和低轨卫星中继终端之间建立中继测控链路至关重要。目前的一些中继测控方面的研究主要是关于中继卫星对中继终端天线的可见时间及覆盖性情况的分析[5-6]，没有进行具体的中继链路计算的讨论。链路计算是进行链路分析和掌握系统整体性能的一个重要工具。它一般用来预测通信链路在给定设计指标下的平均性能。链路计算给出的链路余量是关于系统整体性、宏观方面的确定性指标。在中继地面