提高GEO卫星测控覆盖区域的技术途径研究

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1、第2O卷第4期航天器工程Vo1．2ON0．42011往1sPACECRAFTENGINEERING45提．同_口__I-__GEO卫星测控覆盖区域的技术途径研究王凤春杨淑丽。吴雨翔(1中国空间技术研究院，北京100094)(2西安空问电子信息技术研究所，西安7101OO)摘要星载测控天线是地球静止轨道卫星测控分系统的重要组成部分，对于星地测控链路通畅至关重要。根据地球静止轨道卫星测控任务的特点，简要介绍了测控天线的设计原则；基于单副天线的覆盖区分析，提出了采用两副天线组阵工作以提高测控信号覆盖区的建议，并分析了两副单元天线异频组

2、阵与同频组阵工作模式，提高测控天线覆盖区的技术方案及对测控天线覆盖区的改善情况，对比给出了每种方案所占用的卫星资源及需要付出的代价。结果表明，两种技术方案均可提高卫星测控覆盖区。关键词地球静止轨道卫星；测控；天线；测控信号覆盖区；仿真中图分类号：V443文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．16738748．2011．04．005文章编号：1673—8748(2Ol1)04—0045-05MethodsofIncreasingTT＆CCoverageforGEOSatelliteWANGFengchunYANGSh

3、uliWUYuxiang(1ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)(2Xi’anAcademyofSpaceElectronicInformationTechnology，Xi’an710100，China)Abstract：TheonboardTT＆CantennasareimportantcomponentsoftheTT&Csubsystem，andarecritica1forthelinkbetweenGEOsatelliteandearthstation．A

4、ccordingtOthespecialtiesoftheGEOsatellite．someprinciplestodesigntheTTCantennasaretakenforward．Thecover—ageofelementa1antennaisaddressed，andtwocasestoincreasethecoverageareputforward．Thecoverageofantennasforduelchannelsnon-coherentTTCandforduelchannelscoherentTT&Cared

5、iscussed．Finally，theneededonboardresourcesandacquiredbenefitsforbothnon—coherentTT&CandcoherentTT&Carecompared．Theresultsshowthatbothofcasescanin—creaseTT&CcoverageforGEOsatellite．TheresultsshowthatbothofcasescanincreaseTT&CcoverageforGEOsatellite．Keywords：GEOsatelli

6、te；telemetrytrackingandcommand(TT&C)；antenna；TT&Csignalcoverage；simulation分，其主要任务是与地面测控系统的天线一起，建立1引言一个满足预定要求的、稳定可靠的无线电传输通道，保证星地无线测控信息的发射、接收与传输。具体卫星测控天线是卫星测控分系统的重要组成部而言，卫星测控天线是把带有各种信息的无线电能收稿日期：201101—25：修回日期：2011-0527作者简介：王凤春(1968一)，男，研究员，从事通信卫星总体、测控技术研究工作。46航天器工程量转换为

7、空间波，以完成星地问测控信息的传输。收到的功率之比。测控天线覆盖区内的最小增益可因此，测控天线的设计应满足星地测控链路的需求，以根据测控信道链路计算确定。有效地完成电磁能量的形式转换。4)极化状态和极化损耗地球静止轨道(GEO)卫星对于测控天线的覆为尽量减少卫星与地面站信息传输过程中的极盖范围有着独特的要求。与一般近地轨道卫星相化损耗，要求卫星测控天线应与地面站天线极化工比，GEO卫星不能直接进入工作轨道，需要在地面作方式相同。由于卫星姿态、星载天线安装方式等测控网的控制下，经多次变轨至定点位置。根据诸多因素的限制，很难保证星地

8、测控天线极化方式GEO卫星发射、变轨、轨道和姿态控制、定点等飞行完全一致。当发射电波和接收天线的极化方式不一过程的特点，可将测控分为两个阶段：一为发射与早致时，即会引入极化损耗。在计算星载天线覆盖区期轨道段的测控；二为卫星定点后的在轨长期测控内的增益时，应将极化