文档介绍：⑧鎏、厅硕士学位论文●/垦羹丛盟型遁丕统婴究呈递盐论文题目学科ㄒ邀鱼王堂皇固簋电王堂篮息堂瞳三雯雯盍生三旦,¨所在学院提交日期踟糍
摘要从世纪年代美国军方提出了现代小卫星的概念以来,现代微小卫星技术发展非常迅速,微小卫星是目前航天器发展的一个重要方向。现代微小卫星具有重量轻、性能好、研制周期短、造价低等优点。作为微小卫星的关键部分,数字测控应答机系统具有结构简单、质量轻、工作时间长和可靠性高的特点。本文就是对测控应答机中的数字测距系统进行系统设计和验证实验。本文主要的工作是数字伪码测距系统和数字测控应答机基带平台的设计,以及测距功能的验证平台设计。根据测控应答机的硬件要求,在确定以和;〉那榭鱿拢肁和魑J字一模拟信号转换芯片,以及其他各种数字设计技术,设计出一个数字测控应答机的硬件基带系统,作为伪码测距系统验证的主要硬件平台,同时也为将来整个数字测控应答机进行整合提供硬件平台。本文根据再生伪码测距原理,提出测距系统数字化的体系结构,分析伪码发生、码跟踪环路、下行再生转发等功能模块,然后使用设计技术在嘁牖肪诚陆ǜ鞲瞿?橛肰件描述语言予以实现。再通过仿真实验、精度实验、长线测距、无线板传输ⅲ杭疚牡谖逭拢琍雀髦植煌氖笛槠教ɡ验证伪码测距系统的功能,实现了伪码从一个平台发出后经过一段距离后被另一个平台的码跟踪环路恢复,通过伪码和码时钟的相位差延时来计算伪码所经过的距离,并使用际跎杓票认嗟缏范月胧浙江大学硕十学位论文
关键字:微小卫星、伪码测距、、相位差钟的相位差延时进行精确的计算,以求达到接近真实值的数据。通过在验证平台上的多次实验,证明此测距方案的可行性,为以后的进一步设计提供宝贵参考。
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第一章绪论微小卫星发展概况及其对测控应答机的需求㈦㈤㈣嘲Ⅲ编队飞行微小卫星是由多颗微小卫星构成并保持~定的队形在轨道上飞行,通过互相协同工作来完成复杂航天任务。编队飞行微小卫星作为当今卫星发展的重要方向已引起国际上的很大关注。例如美国国防部和在年启动了大学纳卫星计划,所大学提出的拍尚臀佬潜喽臃尚屑苹幻拦站岢‘兰图际跣恰⒄辜苹萌喽臃尚械娜舾煽判∥佬切同工作构成低成本、高可靠、多任务平台以及具有扩充能力的“虚拟卫星”,实现分布式星载微波雷达:其他国际上的编队卫星计划还有,甃琓琇,以及已经成功实施的—隠一多卫星测控方法及星间相对位置测定是发展编队飞行微小卫星的前提条件之一。目前国内外对这一问题已提出了几种解决方案,例如:弥屑涛佬窍低。但由于其在ɡ锏牡厍蛲焦道上,对用户卫星发射功率与天线对准等方面有较高要求,这些要求对微小卫星来说是有一定困难的。另外材岩杂Ω妒看蟮奈佬潜喽印肎实现各卫星的自主定位。从技术上讲,这是一种比较好的编队飞行微小卫星群测定轨方案,测控精度可以做得比较高,设备实现上也没有太多的困难。但对军事应用来说,由于我国还没有形成完整的低常枰R赖国外的系统,因此单独采用这种方案会有相当大的风险。⒆诺亩嗄勘瓴饪氐孛嫱U庵址桨付杂谖⑿∥佬侨旱牟饪毓芾存在一定的局限性,仍然不能满足大量微小卫星在轨运行的测控需求。卫星群的自主控制结构基本上可分为集中式和分布式两种。集中式结构由群内的其中一颗星完成对所有卫星的控制,易于实现,但风险较大。在分布式控制结构下,每颗卫星的状态对群内的所有星均是广播式的,性能最稳定,但实现上的难度和费用大。这两种结构如图所示。采用本文所提出软件无线电多功能测控应答机后,就可实现第三种结构,即可重构的集中式结构。即编队中每一颗队飞行。浙江人学硕士学位论文
测距应答机发展∞】一【卫星携带的测控应答机均与主卫星的功能相同,既可实现星间测控应答,又可实现对地测控应答。从而保证在主卫星出现故障或受到攻击时,地面站可指定另外任意一颗卫星替换作为主卫星,保证系统正常运行。将软件无线电技术应用到测控系统中,国际上已进行了一些尝试。例如早在年,笛槭研制了一台软件多普勒测速地面设备,并将这一设备作为地面站多普勒测速的另行设备运行,与传统的基于模拟电路的测量设备进行对比。结果表明,软件多普勒测速地面设备所测得的数据与原设备误差不超过,同时其噪声抖动比原设备小。年该实验室的热颂岢霾捎萌砑际跏迪值幕仿仿瞬ㄆ鳎如果在航天器的锁相环路中采用这一技术,可提高系统设计的灵活性、性能可预测性并可提高性能指标。年美国镜腗热颂岢隽艘种采用软件无线电技术的星载ǘ斡Υ鸹苹糜谖⑿∥佬侵校糜Υ鸹对如何采用环实现载波的锁定进行了较为详细的讨论,但未涉及测距音的相干转发或测距伪码的转发或测量。伪码测距是航天测控的重要手段,目前欧空局的低忱的伪码速率即可达到的测量精度婊肷抖,而同一时期研制的,其采用测距音进行测距的系统只能达到—的水平,而且用的是母咂德什饩嘁簟D敲