前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的航天测控通信技术发展态势与展望研究,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
【摘要】我国综合国力的快速提升,促进航天事业的迅猛发展,航天测控通信技术被广泛应用在航天事业中,其也作为航天工程与空间站的基础设施。因此本文将对航天测控通信技术的发展态势进行分析,并对技术的发展方向与趋势进行展望。
【关键词】航天事业;测控通信技术;发展态势;发展趋势
前言:
航天测控通信技术在应用过程中,可以对相应航天器进行有效的跟踪测轨外测,内遥测,通信与远程操控,如数据的传输、图像、语音等。应用航天测控通信系统可以使航天器与地面基站形成有效联系,同时传输重要的数据信息,是航天工程与空间站基础设施中不可或缺的重要部分。
一、航天测控通信技术的发展态势分析
1.1星间射频与光学链路技术
星间射频与光学链路技术应用过程中,可以加强通信与测量工作的时间同步效果,也可以提升星座管理质量,降低对地面测控站的依赖程度。使用星间链路技术可以在卫星之间形成射频、光学通信与测量链路。通过使用该技术可以使每个卫星互相联结转化成整体,可以完成星座在太空组网的目标,还可以不使用地面设备连接全部的太空网络节点[1],主要功能包含星间的通信、测量、时间同步等。导航卫星为GPSIIR/IIF已经在轨开始使用,星间链路的方式为UHF频段、时分多址与扩频体制。目前正在对GPSIIIKa频段与激光星间链路进行研究。GPSIII中的每个卫星可以形成3-4条Ka频段星间链路,其在进行遥测跟踪与控制时,会依靠发射早期的在轨操作与处理故障,还可以利用星间链路完成美国本土地面站的通信与数据传输,从而解决应用海外地面站等相关问题。
1.2空间移动网络技术
空间移动网络技术应用过程中,无论处于何地点、何时间,都可以形成有效接入的全新近地空间通信与导航网络技术。在2015年,NASA将空间通信与导航计划为基础,研究了地球空间网络发展等相关技术,为2025年之后的空间、地面通信与导航网发展构建了全新的体系框架,通过采用地面移动无线网技术,可以高效利用近地网与天基网,结合相关技术构成全球通信与导航网络,即空间移动网络技术,主要目标为将地球作为中心,半径为200万公里范围中,为近地空间用户提供更好的操作体验,直到2040年,可以达成任何时间、任何地点地接入新型近地空间通信与导航体系目标。为了达成SMN相关技术目标[2],可以将其划分为五个部分:链路多址,光学多址,射频多址;单址链路;用户的启动服务,主要包含UIS协议与;数据服务;定位与导航。
近几年来我国的近地测控网建设水平持续提升,同时在其中加入了Ka频段、扩频测控体制,从而达成天线与机房距离增加、多天线共同使用基带池、测控一体化等多项目标。杜宇深空测控网建设方面来说,开始使用66mS/X双频段深空测控通信系统、深空干涉等相关系统,3个深空站可以对深空目标形成超过90%之上的覆盖。对于天基测控网工程方面来说,通过采用天链一号中继卫星系统可以达成三星组网的运行目标。测控网整体运行过程中,无需人工操作,还具备远程监控与自动化运行的性能。在研发先期技术的过程中,解决了全空域相控阵多个目标同时测控、同步轨道卫星高精度测量距离等多种关键技术,从而促进了我国型号工程研制工作的进一步发展。
二、航天测控通信技术未来发展趋势展望
从国内与国际航天测控通信技术发展态势来看,未来该技术的主要发展趋势包含以下几点:第一,突破测控系统、运控系统烟囱式格局的限制,通过采用具备更多功能的地面站、多任务操作中心等相关技术可以使航天地面站网形成有效融合,促进测控、运控操作业务的自动化发展,进而加强航天地面资源的利用效率与可靠性,减少运维成本。第二,对于中低轨航天器测控通信与卫星数据接收技术方面,传统的抛物面天线将会逐渐发展成全空域多个目标的光控相控阵天线。对于深空测控通信技术来说,超大口径天线逐渐将会发展成中、小天线组阵。第三,对于星间射频与光学链路技术来说,其在未来会被应用在星座、星群测控通信过程中,可以避免对地面测控站形成高度依赖,也可以将其当做天基测控通信的主要拓展方式。第四,对于空间移动网络技术来说[3],其在未来会成为全新的近地空间通信与导航体系的主要载体,可以使航天器获取按需、任何时间、任何地点的接入服务,同时在航天器中还可以拥有与地面移动无线网智能手机用户相同的操作体验。
三、结语
基于技术发展与用户需求的共同基础上,测控通信技术未来主要发展趋势为数字化、网络化与智能化,从而加强服务、资源管理、数据处理等相关工作的效率。因此相关技术人员应积极研发航天测控通信新技术,才能促进我国航天事业获得进一步发展。
参考文献
[1]李佩珊.一体化测控通信传输体制研究[D].电子科技大学,2016.
[2]苏杰.航海模拟训练仿真系统集成及应用研究[D].南京理工大学,2014.
[3]郄志鹏.天基测控通信系统中CPM信号低复杂度解调及同步技术研究[D].国防科学技术大学,2016.
作者:赵潇逸 傅明 单福悦 单位:中国人民解放军63759部队