[发明专利]基于感知接入模式的全空域测控系统

说明书

本发明公开的基于感知接入模式的全空域测控系统，可以实现空天目标灵活接入测控通信网络。本发明通过下述技术方案实现：阵列天线及射频分系统完成目标信号不间断全空域搜索，将合成后的信号送至信号检测识别分系统和基带分系统；信号检测识别分系统完成目标信号快速检测；监控分系统协同各整机工作，依据信号检测结果实现全空域多目标快速定位，下发波束分配指令至阵列天线及射频分系统，形成扫描波束、识别波束、跟踪波束；信号检测识别分系统完成信号参数估计，上报监控分系统；监控分系统下发信号参数至基带分系统；基带分系统完成目标信号解调；监控分系统根据解调后的测控数据，对合法用户分配业务资源，实现全空域多目标感知接入测控系统。

技术领域

本发明涉及一种航天测控通信领域，具备全空域快速检测定位、空天动态多目标灵活接入能力的全空域测控系统。

背景技术

借鉴地面移动通信思想，NASA空间通信与导航(SpaceCommunicationsandNavigations，SCaN)制定了2025年及以后的下一代近地通信与导航架构，提供距地球2M公里以内的通信与导航服务，即空间移动网络(SpaceMobileNetwork，SMN)。SMN利用地面移动无线网技术，将航天器通信从静态的、预先计划的通信方法向动态、任务驱动、面向服务的基于网络的通信方法转变，实现网络用户拥有类似于地球移动无线智能手机用户的服务体验。其中涉及到的用户发起服务(UIS)是一种新型调度服务，允许任务航天器直接通过一种自动化资源分配系统发起资产分配请求；航天器不仅可以请求服务时间窗口，还可以请求定制带宽，从而提高网络和系统的效能；航天器通过信令通道和数据通道进行UIS握手完成服务获取。

随着低轨卫星星座的发展，空间操控管理对象急剧增多，对传统的计划接入测控模式产生巨大压力，传统的计划测控手段已无法适应未来航天系统的测控需求。暴露出工作效率低、实时性不强、故障发现和应急抢救不及时等方面的问题，严重影响到网络的运行效率。为了减轻测控中心及各测控站的人力、物力的运营管理成本，提升天地一体化测控通信网络的运行效率，测控通信系统需具备自主随遇接入功能，建立一种适应大航天时代的灵活接入模式，以提升测控通信网络运行效率。

近几年我国积极开展了空天飞行器快速接入技术相关研究。一种方式是控制信道接入模式，即借鉴地面蜂窝移动通信思想，空天目标与接入节点之间在业务信道的基础上，额外建立一种低码率、同时全空域覆盖的专用控制信道，使航天器始终处于网络在线状态；这种接入模式需额外设计控制信道体制，且空天目标应搭载专用的接入应答机。另一种方式是感知接入模式，即接入节点通过搜索、识别、跟踪方式接入目标；这种接入模式与控制信道接入模式相比，不改变现有测控通信体制，空天目标无需作任何改动，只需接入节点做适应性改造。

发明内容

本发明的目的是针对大航天时代灵活接入、天地协同任务驱动、突发事件快速响应等需求，提出一种具备全空域快速检测定位能力、空天动态目标灵活接入能力，基于感知接入模式的全空域测控系统，以实现空天目标高效率灵活接入测控通信网络。