飞行器测控通信工程_刘嘉兴著_9787118068726

《飞行器测控通信工程》密切结合设备研制的工程实践，介绍了飞行器测控领域中的七种测控通信系统，分析了它们各自的特点和主要技术问题，阐述了相关的理论、技术和方案。全书共分9章，第1章概述TN控通信系统的分类和应用；第2章介绍了标准统一测控系统、扩频统一测控系统和Ka频段测控通信系统；第3章介绍了SSA、KSA和SMA，重点介绍了SMA；第4章介绍了极远距离的深空测距、测速和弱信号的遥测、遥控；第5章重点介绍了相控阵多目标单脉冲角跟踪、自适应跟踪和瞬时带宽；第6章重点介绍了多RR测量系统和天基靶场；第7章重点介绍了高超声速飞行器的黑障问题；第8章阐述了混沌测控系统的概念、特性和实现；第9章介绍了动态模拟、射电星校相和几何光学距离标校等。
《飞行器测控通信工程》可供从事飞行器测控通信系统的研究、设计人员和维护使用人员参考，也可作为大专院校的研究生和高年级学生的参考书籍。

    测控通信的特点是：
    （1）高的测轨精度。通常采用连续雷达体制来实时获得高的测速、测距和测角精度，从而带来测速的高短稳信号、测距的解模糊以及干涉仪测角等特殊问题。
    （2）信息传输与测控密不可分。这里的“点一点”信息传输的一端在飞行器上，需要通过测控保证其EIRP和G／T值等的正常，同时由于飞行器和地面站是相对运动的，因此地面站天线和飞行器天线要相互对准才能建立起信息传输链路，这就要利用测控获得的飞行器轨道数据。
    （3）高安全可靠的遥控。要采用特殊的差错控制技术、加密技术和编译码技术以获得高的安全、可靠性。
    （4）高动态。卫星的最大速度约7km／s，深空探测器的速度更高，所以接收的信号具有大的多普勒频率和多普勒频率变化率。
    （5）飞行器对设备的体积、重量、功耗限制大，工作环境恶劣。要求有效载荷（或称信息传输系统中的一个端站）体小量轻、功耗小，其发射功率放大器通
    常需要工作在饱和状态，因此，如何减小非线性对数传的影响是该系统的一个重要问题。
    （6）距离远、时延大。对同步卫星约4万KM，对月球约40万KM，对深空控测器则更远，这时路径损耗大，对EIRP和G/T值提出了很高的要求。
    （7）高的数传速率。飞行器有效载荷所获得的信息量越来越大，其相应的数传速率也越来越高。
    （8）功率受限系统。距离远、数传速率高、加上飞行器上的EIRP不能做得很高，因此地面接收信号功率小，是信息传输的一个瓶颈。
    （9）频带一般不受限。飞行器一般都为专门用途，其有效载荷大多是单载波工作（目前除了TDRSS中SMA的FDM和新的遥测系统外），而且工作频段高，可利用的频带宽，因此一般不作限带，也不做成形滤波，载波恒包络，故功放可工作在饱和状态。上列的特殊要求，使很多的测控与信息传输技术处于信息传输领域的前沿，例如：高达800Mb／s高速数传技术，逼近绝对零度（热力学温标）的致冷低噪声接收技术，接近山农极限的纠错编／译码技术，超大功率发射机技术，巨形天线技术，毫米波和激光通信技术以及高精度的测距、测速、定位技术。
    1．2  测控通信系统的功能、地位和作用测控通信系统的功能包含跟踪测轨、遥测、遥控和通信四个方面。
    1．跟踪测轨
    测控通信系统的第一个功能是跟踪测定轨，这也是它的主要功能。跟踪测轨是指利用测量站的角度跟踪环路、距离跟踪环路、速度跟踪环路对飞行器的飞行轨迹进行跟踪测量，TF&C中的第一个T（Tracking）即是指跟踪测轨。“轨迹”是一个统称，在航天飞行器中，卫星等航天器的无动力飞行轨迹称为轨道，它遵循轨道动力学。导弹、火箭等有动力飞行轨迹称为弹道，航空器的飞行轨迹则一般称为航迹，它遵循空气动力学。因此本书所述的测轨，主要是航天器的轨道测量，导弹的弹道测量和航空器的航迹测量。测轨又分为“外测”和“内测”两类：
    “外测”是指利用飞行器外的设备，对飞行器的飞行轨道参数（如坐标、速度、加速度等）进行精密测量，与“外测”相对应的另一种测轨方法称为“内测”，它是指在飞行器内部，对某些参数进行测量，可以计算推知飞行器的弹道变化规律，内测数据要发回地面进行处理、计算，内测通常通过遥测实现。“外测”和“内测”是互为补充的，可以起到相互备份作用。
    ……

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