中继卫星箭载用户终端系统设备技术方案

本发明专利技术公开的一种中继卫星箭载用户终端系统设备，旨在提供一种高码率、低成本的用户终端，本发明专利技术通过下述技术方案实现：火箭数据采集模块接收来自中继测控终端模块的天基状态信息和前向指令，火箭数据综合模块将遥测数据流送入中继测控终端模块；Ka频段相控阵天线模块接收中继测控终端模块下发波束指向角信息和返向遥测信息，向中继测控终端模块发送天线状态信息和前向遥控指令；中继测控终端模块通过接收来自火箭的遥测数据流，将遥测数据流送入基带信号处理模块，将运算后波束指向角信息和Ka射频信号发送至Ka频相控阵天线模块，向中继卫星进行信号的辐射，完成中继卫星返向链路信号的发射；一并组帧成天基状态信息上报至火箭数据采编单元。

【技术实现步骤摘要】
中继卫星箭载用户终端系统设备
本专利技术及一种中继卫星箭载用户终端系统设备，尤其是适用于中继卫星系统(TDRSS)通信的中继卫星箭载用户终端系统设备。
技术介绍
中继星天基测控系统是一个利用地球同步卫星(天链卫星)、地面站和用户终端进行数据中继的测控通信系统。它主要实现两大功能：一是对飞行器进行跟踪、遥测与遥控；二是数据中继。飞行器要传给地面的遥测数据和应用数据，先经S频段和Ku/Ka频段星间链路发向中继卫星，中继卫星再以Ku/Ka频段将其转发到地面终端站，并在终端站进行射频解调与译码处理。视频信号以原始格式通过通信卫星链路或其他宽带链路送到地面用户终端或有效载荷控制中心。地面要发往飞行器的指令、话音、数据和电视等信息，先在地面终端汇集，调制到Ku/Ka频段链路上，发向中继卫星，再由中继卫星发给飞行器用户终端。地面站——中继卫星——飞行器用户终端的通信链路称为前向链路(上行链路)，飞行器用户终端——中继卫星——地面站的通信链路称为返向链路(下行链路)。中继星天基测控系统主要完成以下功能：1.将飞行器遥测信息通过中继卫星下传至地面；2.将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中继卫星箭载用户终端系统设备，包括：与火箭中数据综合模块和数据采集模块进行通信的中继测控终端模块A和Ka频段相控阵天线模块B及阵元数量为M1×N1的接收阵面B1，围绕中继测控终端模块A连接的计算机、单元测试设备，其特征在于：火箭数据采集模块接收来自中继测控终端模块A的天基状态信息和前向指令，火箭数据综合模块将遥测数据流送入中继测控终端模块A；Ka频段相控阵天线模块B接收中继测控终端模块A下发波束指向角信息和返向遥测信息，向中继测控终端模块A发送天线状态信息和前向遥控指令；中继测控终端模块A通过接口模块A2接收来自火箭的遥测数据流，将遥测数据流送入基带信号处理模块A3，基带信号处理模块A...

【技术特征摘要】
1.一种中继卫星箭载用户终端系统设备，包括：与火箭中数据综合模块和数据采集模块进行通信的中继测控终端模块A和Ka频段相控阵天线模块B及阵元数量为M1×N1的接收阵面B1，围绕中继测控终端模块A连接的计算机、单元测试设备，其特征在于：火箭数据采集模块接收来自中继测控终端模块A的天基状态信息和前向指令，火箭数据综合模块将遥测数据流送入中继测控终端模块A；Ka频段相控阵天线模块B接收中继测控终端模块A下发波束指向角信息和返向遥测信息，向中继测控终端模块A发送天线状态信息和前向遥控指令；中继测控终端模块A通过接口模块A2接收来自火箭的遥测数据流，将遥测数据流送入基带信号处理模块A3，基带信号处理模块A3利用内置FPGA算法选择出Ka频段相控阵天线模块B返向回传的遥测数据信息，经FPGA成帧、编码和数模D/A转换，调制成输入信道模块A4的中频信号，信道模块A4通过发射单元进行两次上变频，将基带信号处理模块A3的中频信号搬移至Ka频段，同时，基带信号处理模块A3通过内置数字信号处理器DSP，将运算后波束指向角信息和Ka射频信号发送至Ka频相控阵天线模块B，向中继卫星进行信号的辐射，完成中继卫星返向链路信号的发射；同时，相控阵天线模块B的接收阵面B1在接收到中继卫星上行信号后，将接收到的M1×N1路信号同时送到接收R组件B3，在波控器B4控制下，通过波束形成网络B5合成一路射频信号，将射频信号输出至中继测控终端的信道模块A4；信道模块经过两次下变频，将射频信号频谱搬移到中频送入基带信号处理模块A3进行自动增益控制AGC放大，完成模数转换，经过内置FPGA软件算法进行伪码解扩、载波解调、同步和译码的数字信号处理，将得到的前向指令发送至火箭数据采编单元进行下一步相关动作，同时，Ka频段相控阵天线模块B的波控器B4将其自身状态信息上报至中继测控终端A，将相控阵天线模块B状态信息及自身状态信息一并组帧成天基状态信息上报至火箭数据采编单元。


2.如权利要求1所述的中继卫星箭载用户终端系统设备，其特征在于：Ka频段相控阵天线模块B包括：设置在天线阵面B1上的M1×N1个接收单元和M2×N2个发射单元，连接在接收单元与波束形成网络B5之间的R组件B3及连接在发射单元与波束形成网络B5之间的T组件B2，以及连接在R组件B3与T组件B2之间的波控器B4。


3.如权利要求1所述的中继卫星箭载用户终端系统设备，其特征在于：接口模块针对不同形式的用户接口的对外低频接口，转化为供其他各个模块使用的统一的内部接口；功能上涵盖了整机供电，并与火箭中心程序器、火箭信息采编单元、相控阵天线和初始参数装订设备进行数据交互和信息交互。


4.如权利要求1所述的中继卫星箭载用户终端系统设备，其特征在于：中继测控终端模块A各模块采用接插件互联方式的内置低频接口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖彦杰，龚小维，陈军全，宫长辉，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51