一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，属于卫星地面测试技术领域。该系统包括：数据服务器、网络交换机、电源、卫星闭环模拟器上位机、卫星闭环模拟器下位机、电子功率计、射频通道开关、测试天线A、测试天线B、测试天线C、被测天线和卫星单机，该系统可以对卫星星务和姿轨控软件设计、算法设计及相控阵天线单机软件及硬件设计的正确性进行系统性的闭环验证，可以有效降低研制风险、提高批产卫星的测试效率。提高批产卫星的测试效率。提高批产卫星的测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统


[0001]本专利技术涉及卫星地面测试
，尤其涉及一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统。

技术介绍

[0002]通信卫星作为卫星互联网的重要组成部分，相控阵天线因其波束跟踪快，增益高，波束覆盖广等优点，在星地链路中的应用十分广泛。按照卫星研制技术流程，相控阵单机交付前会进行单机测试，其中天线指向精度测试是重要的组成部分，其近场测试方法、指向精度试验研究、指向误差分析等方面已有较为成熟的研究成果。为适应批量化测试的需求，相控阵天线单机测试的自动化系统设计以及卫星自动化综合测试平台的实现，为整星系统级相控阵波束指向测试提供了重要参考。
[0003]在卫星桌面联试系统级测试阶段，由卫星姿控程序根据波束指向的目标点位置，计算相控阵的俯仰方位角，经星务接口发送给相控阵单机，闭环验证全链路合理性和正确性的测试方法和系统研究是卫星测试工作的一个重要方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是通过提供一种对星地相控阵天线波束指向和极性进行系统性验证的测试系统，可以对卫星星务和姿轨控软件设计、算法设计及相控阵天线单机软件及硬件设计的正确性进行系统性的闭环验证，可以有效降低研制风险、提高批产卫星的测试效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，具体技术方案如下：
[0006]一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，该闭环测试系统包括：数据服务器、网络交换机、电源、卫星闭环模拟器上位机、卫星闭环模拟器下位机、电子功率计、射频通道开关、测试天线A、测试天线B、测试天线C、被测天线和卫星单机，所述数据服务器用于与电源、卫星闭环模拟器上位机、卫星闭环模拟器下位机、电子功率计和射频通道开关、被测天线和卫星单机通过网线和所述网络交换机连接进行交互通信，完成对整个闭环测试过程的状态信息采集与控制；
[0007]所述电源用于为所述被测天线提供电能；
[0008]所述卫星闭环模拟器下位机一端通过网络与卫星闭环模拟器上位机连接交互，另一端与所述卫星单机通过卫星闭环测试线缆连接交互，所述被测天线与所述卫星闭环测试线缆连接，用于使所述卫星闭环模拟器上位机通过卫星闭环模拟器下位机能够对被测天线和卫星单机完成信息采集和发送控制指令的工作；
[0009]所述卫星闭环模拟器上位机通过浏览器访问数据服务器前端页面将数据服务器中数据展示给用户，同时可以访问数据服务器前端页面发送控制指令；
[0010]所述电子功率计用于测量对应的测试天线接收信号功率；
[0011]所述射频通道开关用于控制测试天线开关。
[0012]进一步的，所述电源与被测天线通过单机供电测试线缆连接，电源接收数据服务器通过网络发来的控制指令，根据指令内容控制电源开关状态，进而控制被测天线的加断电；
[0013]电源通过网络将当前电源状态发送给数据服务器，数据服务器将电源当前状态显示在系统前端页面上，展示给用户。
[0014]进一步的，所述射频通道开关一端的三个通道分别通过射频线缆与测试天线A、测试天线B和测试天线C连接，另一端通过射频线缆与电子功率计连接，射频通道开关通过网络接收数据服务器发来的控制指令，根据指令内容控制通道开关，使电子功率计测量对应的测试天线接收信号功率；
[0015]所述的电子功率计通过网络将测试数据发送给数据服务器，数据服务器将电子功率计测量结果显示在系统前端页面上，展示给用户。
[0016]进一步的，所述卫星闭环模拟器下位机采用半物理仿真的方式采集卫星真实在轨飞行情况，通过模拟卫星电气接口及工作特性，仿真测试卫星飞行姿控及轨道程序；
[0017]进一步的，所述卫星闭环模拟器下位机通过单机通信测试线缆与被测天线连接，上行模拟被测天线与卫星单机通信，响应控制指令，发送单机遥测，下行模拟卫星单机与被测天线通信，发送控制指令及参数采集帧。
[0018]进一步的，所述数据服务器运行系统测试软件，可以通过网络读取电子功率计的测量数据；通过网络控制射频通道开关；通过网络控制电源的通断及采集电源当前状态；通过网络接收并存储卫星闭环模拟器下位机发送的数据：包括卫星动力学数据、被测天线俯仰方位角控制数据、被测天线遥测数据；通过网络给运行在卫星闭环模拟器上位机中的卫星姿态轨道仿真软件发送数据。
[0019]本专利技术的有益效果
[0020]本专利技术公开了一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，该系统可以对卫星星务和姿轨控软件设计、算法设计及相控阵天线单机软件及硬件设计的正确性进行系统性的闭环验证，可以有效降低研制风险、提高批产卫星的测试效率，同时本专利技术结构及操作简单、通用性及扩展性强，符合当前通信卫星快速、高效、批量化测试的需求和技术发展趋势，能够保证商业卫星整体研制进度。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的该闭环测试系统组成原理框图。
[0022]图中，
[0023]1、数据服务器；2、网络交换机；3、电源；4、卫星闭环模拟器上位机；5、卫星闭环模拟器下位机；6、电子功率计；7、射频通道开关；8、测试天线A；9、测试天线B；10、测试天线C；11、被测天线；12、卫星单机。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]请参阅图1所示，一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，该闭环测试系统包括：数据服务器1、网络交换机2、电源3、卫星闭环模拟器上位机4、卫星闭环模拟器下位机5、电子功率计6、射频通道开关7、测试天线A8、测试天线B9、测试天线C10、被测天线11和卫星单机12，所述数据服务器1用于与电源3、卫星闭环模拟器上位机4、卫星闭环模拟器下位机5、电子功率计6和射频通道开关7、被测天线11和卫星单机12通过网线和所述网络交换机2连接进行交互通信，完成对整个闭环测试过程的状态信息采集与控制；
[0026]所述电源3用于为所述被测天线11提供电能，进一步的，所述电源3与被测天线11通过单机供电测试线缆连接，电源3接收数据服务器1通过网络发来的控制指令，根据指令内容控制电源开关状态，进而控制被测天线11的加断电；
[0027]电源3通过网络将当前电源状态发送给数据服务器1，数据服务器1将电源3当前状态显示在系统前端页面上，展示给用户。
[0028]所述卫星闭环模拟器下位机5一端通过网络与卫星闭环模拟器上位机4连接交互，另一端与所述卫星单机12通过卫星闭环测试线缆连接交互，所述被测天线11与所述卫星闭环测试线缆连接，用于使所述卫星闭环模拟器上位机4通过卫星闭环模拟器下位机5能够对被测天线11和卫星单机12完成信息采集和发送控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，其特征在于，该闭环测试系统包括：数据服务器(1)、网络交换机(2)、电源(3)、卫星闭环模拟器上位机(4)、卫星闭环模拟器下位机(5)、电子功率计(6)、射频通道开关(7)、测试天线A(8)、测试天线B(9)、测试天线C(10)、被测天线(11)和卫星单机(12)，所述数据服务器(1)用于与电源(3)、卫星闭环模拟器上位机(4)、卫星闭环模拟器下位机(5)、电子功率计(6)和射频通道开关(7)、被测天线(11)和卫星单机(12)通过网线和所述网络交换机(2)连接进行交互通信，完成对整个闭环测试过程的状态信息采集与控制；所述电源(3)用于为所述被测天线(11)提供电能；所述卫星闭环模拟器下位机(5)一端通过网络与卫星闭环模拟器上位机(4)连接交互，另一端与所述卫星单机(12)通过卫星闭环测试线缆连接交互，所述被测天线(11)与所述卫星闭环测试线缆连接，用于使所述卫星闭环模拟器上位机(4)通过卫星闭环模拟器下位机(5)能够对被测天线(11)和卫星单机(12)完成信息采集和发送控制指令的工作；所述卫星闭环模拟器上位机(4)通过浏览器访问数据服务器(1)前端页面将数据服务器(1)中数据展示给用户，同时可以访问数据服务器(1)前端页面发送控制指令；所述电子功率计(6)用于测量对应的测试天线接收信号功率；所述射频通道开关(7)用于控制测试天线开关。2.根据权利要求1中所述的一种星载多波束相控阵天线波束指向闭环测试系统，其特征在于，所述电源(3)与被测天线(11)通过单机供电测试线缆连接，电源(3)接收数据服务器(1)通过网络发来的控制指令，根据指令内容控制电源开关状态，进而控制被测天线(11)的加断电；电源(3)通过网络将当前电源状态发送给数据服务器(1)，数据服务器(1)将电源(3)当前状态显...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，邢斯瑞，易进，常俊德，刘诗宇，高华嵩，
申请(专利权)人：长光卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：