可由一国国内地面站控制的广域测控系统技术方案

一种可由一国国内地面站控制的广域测控系统，包括最少2个定点于地球对地静止轨道上的静止轨道卫星通信测控站，地基通信测控管理系统；通过合理设置2个静止轨道卫星通信测控站的相隔经度，可以使静止轨道卫星通信测控站的进行全天候、全方位的测控范围，显著扩大；而且地面测控系统可以全部设置在一国国土内；特别是对深空的通信测控，突破了必须在全球布网的现有模式，合理发挥地基、天基测控站的综合优势，达到提高效率、节约能源、节约经费、增强环境保护的有益效果。

Wide area measurement and control system controlled by a country's domestic ground station

A wide area measurement and control system by domestic ground station control, including at least 2 designated in geostationary orbit on geostationary orbit satellite communication station, communication management system foundation control; through a reasonable set of 2 geostationary orbit satellite communication station apart by degrees, can make the geostationary orbit satellite communication station of all-weather, measuring range, and significantly expand; measurement and control system can be all set in a country's territory; in particular the communication and control of deep space, the breakthrough in the existing mode must be established all over the world, the reasonable foundation, play the comprehensive advantages of space-based monitoring stations, to improve efficiency and save energy save money and enhance environmental protection, beneficial effect.

【技术实现步骤摘要】
可由一国国内地面站控制的广域测控系统
本专利技术涉及航天领域，特别是涉及一种广域测控系统。
技术介绍
地球对地静止同步轨道卫星(以下简称静止轨道卫星)要实现环球覆盖(极地及其附近的高纬度地域除外)，至少需要3个，一般是均匀分布在赤道的地球同步轨道上，对静止轨道卫星的监测控制，现有技术是通过在卫星天线有效覆盖范围的地球表面建立地面测控站的方法来实现，对于一国而言，如果设置3个均布的静止轨道卫星，则需要在国土外建立卫星地面测控站，建立陆基测控站涉及复杂的国际合作，使用海基成本高而且受到海洋气象条件的限制。
技术实现思路
为此，本专利技术提出了一种地面测控站可以(但是并不限于)全部设置在一国国土内的，可以(但是并不限于)完全由一国国内地面站控制的，可以(但是并不限于)由2颗静止轨道卫星通信测控站组成的广域测控系统，以助力依靠我国自己的力量进行我国广域测控系统的建设，助力我国卫星通信测控事业的发展。一种可由一国国内地面站控制的广域测控系统，包括最少2个定点于对地静止轨道上的静止轨道卫星通信测控站，地基通信测控管理系统；所述的静止轨道卫星通信测控站，包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备；所述的光伏综合电源系统包括电源管理系统、光伏电池组、蓄电池组、自发电电源；所述的标准时基系统包括，或者星载铯钟和铷钟组，或者氢脉泽(受激辐射微波放大器)原子钟，或者LIT(线性离子捕获技术)原子钟；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器或者光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统，捷联惯导系统；所述的天文导航系统，包括精密导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，数字发射机，高可靠应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统，或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用HEMT高电子迁移率晶体管的放大器；所述的链路系统包括，深空上行链路通信、遥测、遥控、导航、跟踪分系统，深空下行链路通信、跟踪(应答信号)、遥测(应答信号)分系统,对地上行、下行通信测控链路分系统，卫星间通信测控链路分系统；所述的分系统、不一定是硬件上的区分、而是功能上的区分；所述的链路系统使用的频率，包括对地基测控管理站的S频段或者X频段的上行链路、S频段或者X频段或者Ka频段的下行链路，对测控目标航天器的S频段或者X频段或者Ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括单体天线或者阵列天线，所述的单体天线包括反射面天线，所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所述的卡塞格伦天线的馈电形式，包括正馈或者偏馈；所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线或者微带相控阵天线或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的天线系统的扫描跟踪运动控制系统，包括机电伺服控制系统，电扫描控制系统；所述的静止轨道卫星通信测控站或者还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，CEI短基线连接元干涉测量装置卫星编队；所述的测控为通信测控的简称，所述的通信测控包括通信、跟踪、遥测、遥控、导航，所述的通信包括直接通信和中继通信；所述的2个定点于对地静止轨道上的卫星通信测控站，包括2个经度相隔20°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔35°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔46°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔153.5°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔162.5°的静止轨道卫星通信测控站；所述的广域测控系统的建设，采用分期建设、分期到位的方式，所述的分期建设、分期到位包括，组成广域测控系统的静止轨道卫星通信测控站是分期建设、分期发射、分期到位的，或者各静止轨道卫星通信测控站的设备配置是分期建设、分期到位的，或者地基通信测控管理系统是分期建设、分期到位的；所述的地基通信测控管理系统包括，测控管理中心，测控管理备份中心，地基通信测控站，地基测控管理站；所述的地基通信测控站，地基测控管理站，测控管理中心，测控管理备份中心，之间建有专门的通信链路，可实时进行信息交换，以确保各地基测控管理站既可以完成卫星的遥测遥控、测距定轨、接收下行信号、发送上行信号的任务，又互为备份，所述的互为备份是指必要时一个地基测控管理站可以实现对2个静止轨道卫星通信测控站进行通信测控管理，或者对视野内的所有静止轨道卫星通信测控站进行通信测控管理；所述的地基通信测控站，包括与其它通信测控站、测控管理站配合完成对卫星测控的装置，完成本通信责任区与卫星通信任务的装置；所述的测控管理中心，包括巨型中心计算机控制系统，测控系统总管理系统，总信息中心系统，通信网络系统，源标准时基系统，源标准频率系统，以及系统备份；所述的源标准时基系统包括，精密铯钟和铷钟组，或者氢脉泽(受激辐射微波放大器)原子钟，或者LIT(线性离子捕获技术)原子钟；所述的测控管理备份中心，设置有测控管理中心的备份装置，所述的备份，包括硬件备份、软件备份、数据备份；所述的地基测控管理站，包括计算机控制系统，通信系统，标准时基系统，标准频率系统，卫星测控系统，链路系统，天线系统；所述的通信系统，包括地面通信系统和对星通信系统，所述的标准时基系统，包括铯钟和铷钟组，或者氢脉泽(受激辐射微波放大器)原子钟，或者LIT(线性离子捕获技术)原子钟，以及与测控管理中心源标准时基系统定时进行比对校准的装置；所述的天线系统包括反射面天线，或者波束波导天线系统，或者阵列天线系统；所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所述的卡塞格伦天线的馈电形式，包括正馈或者偏馈；所述的波束波导天线系统包括基片集成波导多波束天线系统，所述的阵列天线系统包括软件合成阵列天线系统、或者相控阵天线系统；所述的天线系统的扫描跟踪运动控制系统，包括机电伺服控制系统，电扫描控制系统；所述的地基通信测控管理系统各组成部分的地理位置，包括，全部在一国国土范围内，或者分布在二个以上的国土范围。所述的包括2个经度相隔20°的静止轨道卫星通信测控站、或者包括2个经度相隔＞20°且＜33.5°的静止轨道卫星通信测控站的广域测控系统，或者还包括地基深空航天器测控系统；所述的地基深空航天器测控系统包括计算机控制系统，通信测控系统，相控阵雷达，CEI短基线连接元干涉测量装置，SBI差分同波束干涉测量装置，激光测量系统，地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可由一国国内地面站控制的广域测控系统，其特征是，包括最少2个定点于地球对地静止轨道上的静止轨道卫星通信测控站，地基通信测控管理系统；所述的静止轨道卫星通信测控站，包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备；所述的光伏综合电源系统包括电源管理系统、光伏电池组、蓄电池组、自发电电源；所述的标准时基系统包括，或者星载铯钟和铷钟组，或者氢脉泽原子钟，或者LIT原子钟；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器，或者还包括光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统，捷联惯导系统；所述的天文导航系统，包括精密导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，数字发射机，高可靠应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统，或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用HEMT高电子迁移率晶体管的放大器；所述的链路系统包括，深空上行链路通信、遥测、遥控、导航、跟踪分系统，深空下行链路通信、跟踪、遥测分系统,对地上行、下行通信测控链路分系统，卫星间通信测控链路分系统；所述的分系统、不一定是硬件上的区分、而是功能上的区分；所述的链路系统使用的频率，包括对地基测控管理站的S频段或者X频段或者Ka频段的上行链路、S频段或者X频段或者Ka频段的下行链路，对测控目标航天器的S频段或者X频段或者Ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括单体天线或者阵列天线，所述的单体天线包括反射面天线，所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所述的卡塞格伦天线的馈电形式，包括正馈或者偏馈；所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线或者微带相控阵天线或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的静止轨道卫星通信测控站或者还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，CEI短基线连接元干涉测量装置卫星编队；所述的测控为通信测控的简称，所述的通信测控包括通信、跟踪、遥测、遥控、导航，所述的通信包括直接通信和中继通信；所述的2个定点于对地静止轨道上的卫星通信测控站，包括2个经度相隔20°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔35°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔46°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔153.5°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔162.5°的静止轨道卫星通信测控站；所述的广域测控系统的建设，采用分期建设、分期到位的方式，所述的分期建设、分期到位包括，组成广域测控系统的静止轨道卫星通信测控站是分期建设、分期发射、分期到位的，或者各静止轨道卫星通信测控站的设备配置是分期建设、分期到位的，或者地基通信测控管理系统是分期建设、分期到位的；所述的地基通信测控管理系统包括，测控管理中心，测控管理备份中心，地基通信测控站，地基测控管理站；所述的地基通信测控站，地基测控管理站，测控管理中心，测控管理备份中心，之间建有专门的通信链路，可实时进行信息交换，以确保各地基测控管理站既可以完成卫星的遥测遥控、测距定轨、接收下行信号、发送上行信号的任务，又互为备份，所述的互为备份是指必要时一个地基测控管理站可以实现对2个静止轨道卫星通信测控站进行通信测控管理，或者对视野内的所有静止轨道卫星通信测控站进行通信测控管理；所述的地基通信测控站，包括与其它通信测控站、测控管理站配合完成对卫星测控的装置，完成本通信责任区与卫星通信任务的装置；所述的测控管理中心，包括巨型中心计算机控制系统，测控系统总管理系统，总信息中心系统，通信网络系统，源标准时基系统，源标准频率系统，以及系统备份；所述的源标准时基系统包括，精密铯钟和铷钟组，或者氢脉泽原子钟，或者LIT原子钟；所述的测控管理备份中心，设置有测控管理中心的备份装置，所述的备份，包括硬件备份、软件备份、数据备份；所述的地基测控管理站，包括计算机控制系统，通信系统，标准时基系统，标准频率系统，卫星...

【技术特征摘要】
1.一种可由一国国内地面站控制的广域测控系统，其特征是，包括最少2个定点于地球对地静止轨道上的静止轨道卫星通信测控站，地基通信测控管理系统；所述的静止轨道卫星通信测控站，包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备；所述的光伏综合电源系统包括电源管理系统、光伏电池组、蓄电池组、自发电电源；所述的标准时基系统包括，或者星载铯钟和铷钟组，或者氢脉泽原子钟，或者LIT原子钟；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器，或者还包括光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统，捷联惯导系统；所述的天文导航系统，包括精密导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，数字发射机，高可靠应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统，或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用HEMT高电子迁移率晶体管的放大器；所述的链路系统包括，深空上行链路通信、遥测、遥控、导航、跟踪分系统，深空下行链路通信、跟踪、遥测分系统,对地上行、下行通信测控链路分系统，卫星间通信测控链路分系统；所述的分系统、不一定是硬件上的区分、而是功能上的区分；所述的链路系统使用的频率，包括对地基测控管理站的S频段或者X频段或者Ka频段的上行链路、S频段或者X频段或者Ka频段的下行链路，对测控目标航天器的S频段或者X频段或者Ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括单体天线或者阵列天线，所述的单体天线包括反射面天线，所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所述的卡塞格伦天线的馈电形式，包括正馈或者偏馈；所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线或者微带相控阵天线或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的静止轨道卫星通信测控站或者还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，CEI短基线连接元干涉测量装置卫星编队；所述的测控为通信测控的简称，所述的通信测控包括通信、跟踪、遥测、遥控、导航，所述的通信包括直接通信和中继通信；所述的2个定点于对地静止轨道上的卫星通信测控站，包括2个经度相隔20°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔35°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔46°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔153.5°的静止轨道卫星通信测控站，或者2个经度相隔162.5°的静止轨道卫星通信测控站；所述的广域测控系统的建设，采用分期建设、分期到位的方式，所述的分期建设、分期到位包括，组成广域测控系统的静止轨道卫星通信测控站是分期建设、分期发射、分期到位的，或者各静止轨道卫星通信测控站的设备配置是分期建设、分期到位的，或者地基通信测控管理系统是分期建设、分期到位的；所述的地基通信测控管理系统包括，测控管理中心，测控管理备份中心，地基通信测控站，地基测控管理站；所述的地基通信测控站，地基测控管理站，测控管理中心，测控管理备份中心，之间建有专门的通信链路，可实时进行信息交换，以确保各地基测控管理站既可以完成卫星的遥测遥控、测距定轨、接收下行信号、发送上行信号的任务，又互为备份，所述的互为备份是指必要时一个地基测控管理站可以实现对2个静止轨道卫星通信测控站进行通信测控管理，或者对视野内的所有静止轨道卫星通信测控站进行通信测控管理；所述的地基通信测控站，包括与其它通信测控站、测控管理站配合完成对卫星测控的装置，完成本通信责任区与卫星通信任务的装置；所述的测控管理中心，包括巨型中心计算机控制系统，测控系统总管理系统，总信息中心系统，通信网络系统，源标准时基系统，源标准频率系统，以及系统备份；所述的源标准时基系统包括，精密铯钟和铷钟组，或者氢脉泽原子钟，或者LIT原子钟；所述的测控管理备份中心，设置有测控管理中心的备份装置，所述的备份，包括硬件备份、软件备份、数据备份；所述的地基测控管理站，包括计算机控制系统，通信系统，标准时基系统，标准频率系统，卫星测控系统，链路系统，天线系统；所述的通信系统，包括地面通信系统和对星通信系统，所述的标准时基系统，包括铯钟和铷钟组，或者氢脉泽原子钟，或者LIT原子钟，以及与测控管理中心源标准时基系统定时进行比对校准的装置；所述的天线系统包括反射面天线，或者波束波导天线系统，或者阵列天线系统；所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所述的卡塞格伦天线的馈电形式，包括正馈或者偏馈；所述的波束波导天线系统包括基片集成波导多波束天线系统，所述的阵列天线系统包括软件合成阵列天线系统、或者相控阵天线系统；所述的天线系统的扫描跟踪运动控制系统，包括机电伺服控制系统，电扫描控制系统；所述的地基通信测控管理系统各组成部分的地理位置，包括，全部在一国国土范围内，或者分布在二个以上的国土范围。2.根据权利要求1所述的一种广域测控系统，其特征是，所述的包括2个经度相隔20°的静止轨道卫星通信测控站、或者包括2个经度相隔＞20°且＜33.5°的静止轨道卫星通信测控站的广域测控系统，或者还包括地基深空航天器测控系统；所述的地基深空航天器测控系统包括计算机控制系统，通信测控系统，相控阵雷达，CEI短基线连接元干涉测量装置，SBI差分同波束干涉测量装置，激光测量系统，地基深空测控链路系统，地基深空测控天线系统；所述的通信测控系统，包括，超大功率发射机，锁相环接收机，数字接收机，数字发射机，高可靠应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统，或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用HEMT高电子迁移率晶体管的放大器；所述的地基深空测控链路系统，包括，对测控目标航天器的S频段或者X频段或者Ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的地基深空测控天线系统包括单体天线或者阵列天线，所述的单体天线包括反射面天线，所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所述的卡塞格伦天线的馈电形式，包括正馈或者偏馈；所述的阵列天线系统包括本地多天线组阵系统或者异地多天线组阵系统，所述的本地多天线组阵系统包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者大规模小天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括数字波束形成有源相控阵天线、或者微带相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括，或者微带相控阵天线、或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的天线系统的扫描跟踪运动控制系统，包括机电伺服控制系统，电扫描控制系统。3.根据权利要求1所述的一种广域测控系统，其特征是，所述的包括2个经度相隔35°的静止轨道卫星通信测控站的广域测控系统，或者还包括地基深空航天器测控系统；所述的地基深空航天器测控系统包括计算机控制系统，通信测控系统，相控阵雷达，CEI短基线连接元干涉测量装置，SBI差分同波束干涉测量装置，激光测量系统，地基深空测控链路系统，地基深空测控天线系统；所述的通信测控系统，包括，超大功率发射机，锁相环接收机，数字接收机，数字发射机，高可靠应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统，或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用HEMT高电子迁移率晶体管的放大器；所述的地基深空测控链路系统，包括，对测控目标航天器的S频段或者X频段或者Ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的地基深空测控天线系统包括单体天线或者阵列天线，所述的单体天线包括反射面天线，所述的反射面天线包括卡塞格伦天线，所述的卡塞格伦天线包括波束波导天线，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖忠民，
申请(专利权)人：廖忠民，
类型：发明
国别省市：广东,44