临近空间飞行器地面雷达组网优化仿真分析

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1、第31卷第6期2012年12月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnoIogyV01．31No．6Dec．2012临近空间飞行器地面雷达组网优化仿真分析+陈大庆1，刘丹2，张哲1，张芸1(1．太原卫星发射中心试验技术部·太原·030027；2．中国航天科工集团第二研究院二十三所·北京·l00854)摘要：简要介绍了临近空间飞行器的组成、作用及飞行特点。分析了临近空间飞行器测控面临的技术问题以及对地面雷达的需求。在未来地面雷达布站的基础上，着重对地面航区测控资源的优化利用进行仿真设计

2、，目的是利用有限的资源获得满足临近空间目标飞行所需的测控精度信息。对多种布站方式进行优化仿真的结果表明，在以往测控方案的基础上通过合理优化布站，能够使雷达组网效率、资源开销等性能得到改善。关键词：雷达；临近空间飞行器；仿真；组网优化中图分类号：V556．8文献标志码：A文章编号：1674—5620(2012)06～0027一05OptimizedSimulationAnalysisofNetworkedGround—BasedRadarsforNearSpaceVehiclesCHENDaqin91，LIUDan

3、2，ZHANGZhel，ZHANGYunl(1．TechnologyDepartmentofTalyuanSate№eI，aunchCenter，Talyuan030027；2．No．23InstituteofTheSecondAcademy，ChinaAerospaceScienceandIndustryCorporation，Be幻ing100854)Abstract：Followingdescriptionofthecomposition，rolesandflightfeaturesofNSVs(Near—

4、SpaceVehicles)，tech—nicalchallengesfacingTT&C(Tracking，TelemetryandContr01)forNSVsandrequirementsofNSVsonground—basedradarsareanalyzed．Basedonthedeploymentschemeoffutureground—basedradars，optimizedusageofTT&Cresourcesoftheflightcorridorisdesignedandsimulatedt

5、omeetTT8LCaccuracyrequirementsfortheflightofNSVswithrestrictedresources．Severaldeploymentschemesaresimulatedandoptimizedandthesimulationre—sultsshowthatperformanceindexessuchasnetworklngefficiencyandresourceconsumptionareimproVedthroughdeploymentoptimizationb

6、asedonexistingschemes．Keywords：radar；Near-SpaceVehicle(NSV)；simulation；networkingoptimizationU5I吾临近空间是外军对海拔20～100km空间范围的通用性称谓，我国学术界所谓的“亚太空”“超高空”表达的都是这一含义。它处于现有飞机最高飞行高度和卫星最低轨道高度之间，也称为亚轨道或空天过渡区，大致包括大气平流层区域、中间大气层区域和部分电离层区域。由于技术和认识上的原因，临近空间的战略价值直到最近才引起各国的重视。目前提出的

7、多种临近空间飞行器方案，研究热点集中在平流层飞艇、浮空气球和高空长航时无人机上¨]。临近空间飞行器测控系统完成对临近空间飞行器从起飞、飞行、降落等全过程的测控支持。目前，靶场测控系统是建立在常规的轨道动力学基础上的。由于临近空间飞行器是在大气中进行有动力飞行，属航空空气动力学范畴[2j，不能用常规的轨道动力学定轨，因而靶场常规的测控方法面临新的技术问题。1临近空间飞行器测控面II缶的技术问题1．1黑障区测控飞行器在临近空间高速飞行时，形成的高温高压激波使其周围大气电离产生等离子体场，形成等离子鞘套，使无线电波产生

8、衰减形成传输中断，这段飞行区域称之为黑障区[3]。黑障区对地面测控影响很大，克服黑障是一个很重要也是难度很大的问题，目前正在研究的措施有提高无线电设备的工作频率*收稿日期：2012一06—30；修回日期：2012—10—08第一作者简介：陈大庆(1964一)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为脉冲雷达系统总体；E—mail：dqchen64@s。hu．com飞行器测控学