基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置，向遥感卫星接收系统发送标校测试信号，包括无人机、标校设备和远程控制装置，无人机用于搭载所述标校设备；标校设备包括信标机和信标天线，所述信标机产生符合标校频率要求的标校测试信号，通过信标天线发送给遥感卫星接收系统；远程控制装置用于设置标校频率，控制无人机放飞到设定高度，并悬停设定时间。上述标校装置可以满足各种不同需求的系统标校任务、部署灵活、简捷实用。

Remote Calibration Device of Remote Sensing Satellite Receiving System Based on UAV

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置
本技术涉及卫星数据接收
，更具体地，涉及一种基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置。
技术介绍
随着对地球资源和环境的认识的深化以及对地观测技术的进步，遥感卫星星地链路需要的信息传输速率越来越高，例如，遥感卫星从现在的利用S频段(实际应用主要为2.2GHz到2.3GHz)、X频段(实际应用主要为8GHz-9GHz)转变为利用Ka频段进行星地数据传输正成为航天工作的发展方向。我国也将在低轨遥感卫星上采用Ka频段(实际应用主要集中在25GHz-27.5GHz)下传数据。遥感卫星数据接收系统的标校测试是系统研制及测试过程中必不可少的技术环节，现有的标校方法是，在距离遥感卫星天线视场开阔，不存在遮挡的地方建立标校塔，在标校塔上架设标校信号源。通过所述天线和标校信号源之间的信号传输，对天线进行标校测试。当前，遥感卫星数据接收系统主要为X、S频段，其标校塔也均为针对X、S频段进行设计，因此当地面接收系统工作频段提升至Ka频段之后，其面临两个方面的问题：(1)利用既有的X、S频段固定的标校塔在距离上不能满足Ka频段的远场需求，Ka频段频率远高于X、S频段，需要设置标校塔的距离远大于用于X、S频段的标校塔的距离；(2)如新建固定的Ka频段标校塔也面临诸多困难：首先，在满足距离要求基础上，在标校源和和天线之间的传输路径不能存在遮挡，视场开阔，这就决定了工程实施过程中标校塔建设的选址难度很大。第二，如果新建Ka频段标校塔，还会面临工程建设难度大，建设成本高的问题，而且建成后还需要投入不低的维护成本(例如建设供电线路、日常设备维护等)。因此，综合各方面因素，实际工程建设几乎没有新建Ka频段标校塔的可能。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提供一种能够对X/S/Ka频段的遥感卫星进行标校，特别是对低轨卫星Ka频段数据接收系统远程标校的基于无人机的遥感卫星接收系统远程标校装置。为了实现上述目的，本技术提供一种基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置，向遥感卫星接收系统发送标校测试信号，包括无人机、标校设备和远程控制装置，其中：无人机，用于搭载所述标校设备；标校设备，包括信标机和信标天线，所述信标机产生符合标校频率要求的标校测试信号，通过信标天线发送给遥感卫星接收系统；远程控制装置，设置标校频率，控制无人机放飞到设定高度，并悬停设定时间。优选地，所述信标机包括射频信号发生器、电源和信号处理器，所述射频信号发生器包括两级锁相环。此外，优选地，所述信标机中电源和信号处理器同层设置或不同层设置，当所述电源和信号处理器同层设置时，固定电源的电路板和固定信号处理器的电路板对板连接器进行连接。另外，优选地，所述信标机中用于固定射频信号发生器、电源和信号处理器的多块电路板为多层电路板，固定射频信号的电路板采用复合多层电路板，上层为低损耗的阻抗板，用于传输射频信号，下层为玻纤板，用于排布电源线和数据线。优选地，所述信标机的壳体采用两面空腔中间隔层的结构，一面的空腔用于布置射频信号发生器，另一面的空腔用于布置电源和信号处理器。优选地，所述信标天线由收发微波信号的微带和基板组成。另外，优选地，所述遥感卫星接收系统包括天馈分系统、天线座架控制分系统以及跟踪接收分系统，所述天馈分系统包括抛物面天线和天线馈源；所述天线座架控制分系统包括天线座架、天线控制单元和天线驱动单元；所述跟踪接收分系统包括合路信号放大器、差路信号放大器、通道合成网络、第一下变频器、第二下变频器、跟踪接收机和解调器，其中，抛物面天线对卫星发射的电磁波信号进行反射并将其会聚到抛物面的焦点上，天线馈源设置在抛物面天线的焦点处，用于将会聚到抛物面焦点的信号能量全部收集起来，天线馈源合路通道产生合路信号，其差路通道产生差路信号，所述合路信号包含数据信息，该信号送入合路信号放大器中进行放大，经第二下变频器送入解调器输出得到解调后的卫星数据，所述差路信号包含天线偏离接收方向的信息，该信号送入差路信号放大器中进行放大，放大了的合路信号和差路信号在通道合成网络中通过相位合成调制为一路信号，该路信号送入第一下变频器中进行变频，变为中频信号，变频后的信号送入跟踪接收机中，由跟踪接收机进行解调以恢复出误差信号，误差信号送入天线控制单元，天线控制单元根据该误差信号产生角度偏差指令，角度偏差指令送入天线驱动单元，天线驱动单元根据该指令调节天线座架转动，使天线对准接收方向，从而实现天线对卫星的自动跟踪和数据接收。有益效果上述基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置为可移动式标校设备，架设信标地点灵活，可以满足各种不同需求的系统标校任务，部署灵活，简捷实用，实际标校测试的效果好，并避免了设置Ka频段远程固定标校装置所必须解决的一系列难题，降低了研制建设成本。附图说明通过参考以下具体实施方式及权利要求书的内容并且结合附图，本技术的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：图1是本技术基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置的示意图；图2是本技术基于无人机的遥感卫星参数远程标校方法的示意图；图3是本技术射频信号发生器的示意图；图4是本技术信标机的外壳的示意图；图5是本技术信标天线的示意图；图6是本技术遥感卫星接收系统的示意图。在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。下面将参照附图来对根据本技术的各个实施例进行详细描述。图1是本技术基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置的示意图，如图1所示，所述标校装置1向遥感卫星接收系统100(图2示出)发送标校测试信号，包括无人机10、标校设备20和远程控制装置30，其中：无人机10，用于搭载所述标校设备20；标校设备20，包括信标机21和信标天线22，所述信标机21产生符合标校频率要求的标校测试信号，通过信标天线22发送给遥感卫星接收系统远程控制装置30，设置标校频率，控制无人机10放飞到设定高度，并悬停设定时间。利用上述标校装置对遥感卫星接收系统进行标校测试的方法，如图2所示，包括：确定无人机的放飞点B与遥感卫星接收系统100的位置A的距离，所述距离不小于0.25R，其中R＝2×D2÷λ其中：R为是天线到远场区边界的距离，D为天线的物理口径，λ为工作波长，优选地，所述距离在0.25R～0.5R范围内；确定无人机的放飞高度，如图2所示，C为满足一定距离与高度要求无人机悬停点，无人机悬停点C的确定包括：根据至少覆盖S、X、Ka不同频段遥感卫星接收系统天线的主瓣及第一副瓣波束宽度确定信标机的俯仰角度，根据无人机的放飞点与遥感卫星接收系统的距离和俯仰角度确定无人机放飞的高度，如下表1所示表1其中，R指12米口径天线在相应频段的远场工作距离，L1为在实际工程中采用的1/4远场，当信标与被测天线间距离大于此值，可以视为接近远场条件，具备相关测试的要求，L2为在实际工程中采用的1/2远场，∠A为被测天线的俯仰角需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置，包括标校设备，其特征在于，还包括无人机和远程控制装置，其中：无人机，用于搭载所述标校设备；标校设备，包括信标机和信标天线，所述信标机产生符合标校频率要求的标校测试信号，通过信标天线发送给遥感卫星接收系统；远程控制装置，设置标校频率，控制无人机放飞到设定高度，并悬停设定时间。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的遥感卫星接收系统的远程标校装置，包括标校设备，其特征在于，还包括无人机和远程控制装置，其中：无人机，用于搭载所述标校设备；标校设备，包括信标机和信标天线，所述信标机产生符合标校频率要求的标校测试信号，通过信标天线发送给遥感卫星接收系统；远程控制装置，设置标校频率，控制无人机放飞到设定高度，并悬停设定时间。2.根据权利要求1所述的标校装置，其特征在于，所述信标机包括射频信号发生器、电源和信号处理器，所述射频信号发生器包括两级锁相环。3.根据权利要求2所述的标校装置，其特征在于，所述信标机中电源和信号处理器同层设置或不同层设置，当所述电源和信号处理器同层设置时，固定电源的电路板和固定信号处理器的电路板对板连接器进行连接。4.根据权利要求2所述的标校装置，其特征在于，所述信标机中用于固定射频信号发生器、电源和信号处理器的多块电路板为多层电路板，固定射频信号的电路板采用复合多层电路板，上层为低损耗的阻抗板，用于传输射频信号，下层为玻纤板，用于排布电源线和数据线。5.根据权利要求2～4中任一权利要求所述的标校装置，其特征在于，所述信标机的壳体采用两面空腔中间隔层的结构，一面的空腔用于布置射频信号发生器，另一面的空腔用于布置电源和信号处理器。6.根据权利要求1所述的标校装置，其特征在于，所述信标天线由收发微波信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凡，冯旭祥，郑磊，王强，张洪群，李安，徐舒，毛伟，王建平，陈忠兵，唐梦辉，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11