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微纳卫星测控分系统设计摘要：本文介绍了基于VHF/UHF的测控分系统设计，适用于微纳卫星的应用。
VHF/UHF测控应答机使用零中频接收机和直接IQ调制发射机，实现了微纳卫星对电单机的低功耗、小体积的要求。
关键词：测控分系统、VHF/UHF、无线射频1系统组成测控分系统是微纳卫星对地面通信的无线传输通道，由测控应答机和测控天线组成，测控分系统组成如图 1所示。
图1测控分系统系统组成2测控应答机设计2.1测控应答机基本功能测控应答机的基本功能如下：（1）接收地面发送的上行遥控信号并进行解调，执行或转发指令至星务计算机；（2）将星务计算机送来的遥测参数调制后下传至地面；（3）采集测控分系统自身的工程参数，通过系统总线发送至中心计算机。
2.2测控应答机方案VHF/UHF测控模块采用专用解调、调制芯片与FPGA芯片相结合的电路完成信号的解调、调制、数据收发等功能。
电路主要包括上行信号滤波电路、FM解调下变频电路、A/D与D/A变换电路、数字信号处理FPGA电路，电源变换电路、调制芯片电路、功率放大电路、CAN总线接口电路，模块电路原理框图如图 2。
图2测控应答机框图上行遥控信号VHF接收天线接收的信号经带通预选滤波、阻抗匹配后输入解调模块，在模块内部内部经过低噪放、I/Q混频、低通滤波后将差分I/Q信号输出给ADC采样，采样后的数字信号送给FPGA芯片解调出遥控数据，通过CAN总线送给星务主机。
FPGA芯片通过CAN总线接收星务计算机送来的下行遥测数据，进行组帧、编码输出数字信号，由DAC转换成的差分I/Q模拟信号，经RC滤波滤除高频噪声分量后输入调制模块，搬移频谱到所需的下行频率，经放大器放大后，由UHF发射天线向地面辐射。
3测控天线设计3.1天线基本要求测控天线使用全向VHF/UHF棒状天线，天线的布局主要考虑以下几点：（1）满足微纳卫星结构的约束；（2）微纳卫星在各种姿态条件下，天线的主瓣方向指向通信方向；（3）减小发射天线对接收机的影响；（4）频率相近的天线相互耦合时，对天线远场辐射特性的影响。
一种高集成小卫星测控系统的综合设计赵笛;刘朋;李红宝;韩孟飞【摘要】在传统小卫星测控系统的S频段应答机、中继测控单元、遥控单元及星务管理单元的设计基础上,对小卫星测控系统进行了综合设计.设计中采用低温共烧陶瓷(LTCC)、微组装工艺、键合技术、片上系统(SOC)微型芯片等新技术,将小卫星测控系统各功能单元融合在一台高集成、多功能的小型化测控产品中,实现星上资源的统一利用和测控任务的统一调度管理.与传统的小卫星测控系统相比,体积减小70％,质量减小80％,功耗降低35％,可满足小卫星体积小、质量小、功耗低的产品需求.文章提出的设计可为后续集成测控系统的设计提供参考.【期刊名称】《航天器工程》【年(卷),期】2015(024)005【总页数】5页(P86-90)【关键词】小卫星;测控系统;集成设计【作者】赵笛;刘朋;李红宝;韩孟飞【作者单位】航天东方红卫星有限公司,北京 100094;航天东方红卫星有限公司,北京 100094;航天东方红卫星有限公司,北京 100094;航天东方红卫星有限公司,北京100094【正文语种】中文【中图分类】V443“机箱与缆线”（Box-and-harness）一直是国内外卫星测控系统的主流设计方法。
这种设计方法使各独立功能模块之间保持明显的界线，具有试验和交叉搭接容易等优点。
然而，分立设计方式会导致系统尺寸、质量、费用增加。
我国传统小卫星测控系统设计由于考虑可靠性及成熟度等因素，也多采用具有独立功能的单机产品来实现测控系统的各项功能，设备数量较多，系统较为复杂。
随着微电子技术、微机械、微光学等微机电技术的进步，以及深空探测任务的推动，未来的星载测控系统将采用数字化的复合型设计体制，具有多功能、多通道、小型化等特点［1］。
本文在传统小卫星测控系统设计的基础上，提出了一种高集成测控系统设计方案，在一台单机产品内集成了传统设计中测控与星务2个分系统，可实现星地测控及测距测速、中继测控、遥控指令译码、遥控注入数据解密解扰、整星任务调度管理、遥测数据管理、有效载荷状态采集和管理、整星温度测量和控制等诸多功能。
高分三号卫星测控分系统设计与验证涂兰芬;刘久利;周丽萍;杨小勇;周波【摘要】高分三号(GF-3)卫星具有大角度快速机动及复杂电磁环境的特点,测控分系统常规设计难以满足卫星需求.文章提出射频设备的抗干扰设计及验证方法,介绍了GF-3测控分系统的设计、技术特点,并给出了地面试验及在轨运行验证结果,实现了测控分系统高灵敏度接收与大功率合成孔径雷达(SAR)之间复杂环境的电磁兼容性,同时首次采用高精度实时快速导航定位算法和自主健康管理方法,实现了导航子系统快速连续定位.%GF-3 satellite has the characteristics of a large angle attitude maneuver and complex electromagneticenvironment,conventional TT&C subsystem design is difficult to meet the satel-lite design requirement.The design and verification method of anti-jamming of radio frequency equipment is presented.The design,technical characteristics,ground experiment and verification results of GF-3 TT&C subsystem are introduced.The complex electromagnetic compatibility (EMC)between high sensitivity TT&C subsystem and high power SAR system is realized.At the same time,it is the first time to using the real-time positioning algorithm and self-health manage-ment to achieve the navigation subsystem fast and continuous positioning.【期刊名称】《航天器工程》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】7页(P119-125)【关键词】高分三号卫星;测控分系统;长寿命;电磁兼容性【作者】涂兰芬;刘久利;周丽萍;杨小勇;周波【作者单位】北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】TN959.6随着空间技术的日益发展,遥感卫星装载的有效载荷呈现出多样化、复杂化的发展趋势,星载合成孔径雷达(SAR)作为一种稳定、高效的SAR图像获取手段受到了世界各国的高度重视,从美国发射全球第一颗SAR卫星——海洋卫星(Seasat)后,各国都分别制定了各自的星载SAR系统计划。
卫星航行控制与导航系统设计卫星航行控制与导航系统是卫星上非常重要的组成部分，能够确保卫星精准地飞向指定轨道，按照预设路径顺利进行任务。
本文将从卫星航行控制与导航系统的作用、设计要素、技术难点以及发展前景等方面进行探讨。
一、卫星航行控制与导航系统的作用卫星航行控制与导航系统是指对卫星在空间中的位置、速度和加速度进行判断和计算，并通过推进剂的燃烧来精确控制卫星飞行。
卫星从发射到轨道稳定运行期间，其航迹需要进行复杂的动力学分析和不断调整，航行控制与导航系统的作用就是确保卫星在飞行过程中能够保持预设路线，达到在空间中执行任务的目标。
二、卫星航行控制与导航系统的设计要素（一）姿态控制在卫星的运行过程中，姿态控制是非常重要的。
姿态控制主要包括对卫星进行转动与定向，并能够在恼人干扰或天气异常等情况下维持稳定的飞行状态。
这需要卫星航行控制与导航系统具备一定的控制算法、传感器装置和执行机构。
（二）轨道控制卫星的轨道控制是卫星航行控制与导航系统的重要部分。
主要包括对卫星轨道进行预测、实时的轨道定位和控制调整。
该功能需要卫星航行控制与导航系统具备精确的观测与测量手段、多源数据的信息集成和处理以及反馈控制算法等。
（三）星上自主导航星上自主导航是实现卫星空间控制的重要手段，是指卫星具备对所处空间所进行的自动飞行控制。
这既能够有效减轻卫星测控站的工作负担，也能较好地适应卫星飞行控制的实时性、高精度性和自主性的要求。
三、技术难点在卫星航行控制与导航系统的设计中，还存在一些技术难点，包括精准地航迹控制、卫星姿态稳定控制、复杂环境下飞行控制等。
随着卫星导航与控制需求的不断提高，这些技术难点也在不断攻克。
（一）精准地航迹控制精准地控制卫星的飞行航迹是卫星航行控制与导航系统的核心目标之一。
需要通过对卫星飞行的复杂动力学模型进行分析与模拟，优化控制算法，提高推进剂的燃烧精度，才能使卫星能够在空间中准确飞行，满足各种应用需求。
（二）卫星姿态稳定控制卫星的姿态稳定控制是卫星航行控制与导航系统设计的重要环节。
航天测控技术体系设计理念航天测控技术体系设计是航天任务顺利完成的关键，它是指在航天任务实施过程中，为了实现航天器的定位、追踪、通信、数据传输、导航、遥测遥控等功能，所要采用的一套综合性技术体系。
在航天测控技术体系设计中，应该贯彻以下设计理念。
首先，航天测控技术体系设计要注重系统整体性。
航天任务是一个复杂的工程系统，需要整合多种技术手段来实现各项功能。
因此，在设计航天测控技术体系时，需要从整体上考虑各种技术之间的相互关系和相互作用，确保各项功能有机衔接、协调一致。
其次，航天测控技术体系设计要注重多层次、多通道的设计。
由于航天任务的特殊性，要求能够同时进行定位、追踪、通信、数据传输等多种功能，并保证数据的可靠性和实时性。
因此，在航天测控技术体系设计中，需要采用多层次、多通道的设计思路，通过同时采用多种手段和多个通道来实现不同功能的实时传输和处理。
再次，航天测控技术体系设计要注重可靠性和安全性。
航天任务的成功与否直接关系到国家的利益和声誉，因此，在航天测控技术体系设计中，必须高度注重系统的可靠性和安全性。
具体来说，可以采用冗余设计、安全备份、防止干扰和攻击等措施，确保系统不受外界影响，能够稳定可靠地运行。
最后，航天测控技术体系设计要注重创新和发展。
航天测控技术是一个不断发展的领域，随着科学技术的进步和航天任务的发展，需求也在不断变化。
因此，在航天测控技术体系设计中，要注重创新和发展，不断引入新的技术和理念，提高系统的性能和效率，满足新的需求。
综上所述，航天测控技术体系设计需要贯彻整体性、多层次、多通道、可靠性、安全性和创新性等设计理念。
只有在此基础上，才能够设计出高效、可靠的航天测控技术体系，确保航天任务能够顺利完成。
