航天器间无线通信链路中断的预测研究

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1、Vo1．22NO．6航天器工程第22卷第6期24SPACECRAFTENGINEERING2013年12月航天器间无线通信链路中断的预测研究刘岩张森孙彝(中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094)摘要研究了持续相对运动中，主、从航天器之间的无线通信链路中断问题，提出了其通信中断情况的仿真分析方法。基于Friis传输方程，根据主、从航天器天线的发射功率、带外抑制和接收机灵敏度等，解算接收信号强度余量。以此模型为基础进行仿真，得到了航天器间无线通信链路中断情况的分析结果，并与实际在轨情况进行比较。结果表明，文章提出的仿真分析方法能

2、够对持续相对运动航天器间的无线通信链路中断情况进行预测，可为实际任务的顺利完成提供技术支持。关键词航天器；无线通信；中断；Friis传输方程中图分类号：V417；TN97文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．06．005PredictionofWirelessCommunicationInterruptionBetweenSpacecraftLIUYaI1ZHANGSenSUNBen(InstituteofMannedSpaceSystemEngineering，ChinaAcademyofS

3、paceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Theproblemofwirelesscommunicationinterruptionbetweenmainandslavespacecraftisinvestigated，andasimulationapproachofpredictionofwirelesscommunicationinterruptionbetweenrelativemotionspacecraftispresented．BasedonFriistransportequat

4、ion，accordingtothetransmitpower，out—of—siderejectionandsensitivityofreceiver，thereceivingsignalintensitya11oWanceiscalculated．Inthepreconditionofanassumedmode1，thesimulationresultofwire—lesscommunicationinterruptioniscalculatedandcomparedwiththerealon—orbitsituation．Acco

5、rdingtothecomparedresults，theapproachgivenbythepapercanachievethegoaloffore—castingthewirelesscommunicationinterruptionbetweenspacecraftduringpersistentmove，whichcansupportspacemissiontechnically．Keywords：spacecraft；wirelesscommunication；interruption；Friistransportequati

6、on作为我国载人航天二期交会对接任务的关键子系1引言统，完成了载人飞船和目标飞行器问的数据通信，为两航天器问的相对导航提供了通道。卫星空间编队随着我国航天事业的蓬勃发展，传统的天地点或组网飞行是通过合理设计卫星轨道参数，将具对点通信已远远不能满足航天器测控通信的需求。有不同有效载荷的卫星组成一个整体，使各卫星能交会对接、空间组网、深空通信等领域均对航天器间够在遥感和通信上相互协同，或进行信息交换，或保的无线通信提出了迫切的需求。空空通信子系统证对地面时间与空间覆盖的相互衔接及配合，其中收稿日期：2013-07—3O；修回日期：2013—

7、09—27基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：刘岩(1986一)，男，工程师，从事航天器系统信．g-总体研究。Email：liuyan860128@sina．corn。第6期刘岩等：航天器间无线通信链路中断的预测研究卫星之问可靠的无线通信是最基本的保障。深空通基本假设如下：地球为均质球体，完全中心引力信由于信息传输距离远、误码率高等特点，须通过建场；将地球和航天器看作质点。立“行星际互联网(IPN)”[3来实现地球基站与深空由于航天器问的相对运动，一般为从航天器通基站的全天候通信，网络建立过程须借助基站间的过主动控制以主航天器为中心

8、进行轨迹运动，所以，无线通信链路进行网络数据和协议的交换。在所有本文中选取主航天器轨道坐标系H来描述主、从航这些无线通信中，由于在轨航天器或基站轨道、姿态天器的相对位置。等参数的实时变化，引起通信距离与天线