微纳卫星组网星间链路设计及关键技术分析

发布时间：2024-04-25 02:30

　　微纳卫星组网应用可大幅度提高航天装备的能力,较单颗大卫星具有明显的优势。首先,介绍了国内外微纳卫星组网的研究情况,以组网侦察应用为例分析了星间测量与通信链路的技术需求,并进行了系统架构和体制设计;其次,在星座设计基础上开展系统仿真,并提出了一体化设备实现方案;最后,分析了微纳卫星组网系统中几项重要的关键技术及其解决方案,对系统的设计和工程实现具有参考价值。

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【部分图文】：

图1微纳卫星组网系统架构示意图

以4颗卫星编队协同组网为例[2]，系统架构如图1所示。每颗卫星设备配置相同，根据任务需求，指定其中任意一颗为主卫星，作为全网的时间-频率基准，其余为从卫星。各从星依靠双向时间频率同步链路和高稳的铷原子钟保持与主星的高精度时间、频率同步关系，通过星间高速数传链路实现系统内各卫星之间....

图2星间时频同步过程示意图

利用星间相对测量来实现从星的时间频率与主星保持同步。星间时频同步流程如图2所示。卫星A在t1时刻发出扩频测距信号，经过发射设备的时延为tA，无线电的空间延迟为τAB，以及卫星B的接收设备时延rB，在t3时刻被卫星B检测到。由于信号在t1时刻发出，在t3时刻被检测到，考虑到卫星之间....

图3主星A与从星B、C、D星间距离及距离变化率

设计某轨道高度约800km的极轨卫星星座进行仿真，星座构型如图1所示，星座内共4颗卫星。以卫星A为主星，作为组网时频基准，卫星B、C、D为从星，分析组网星座内卫星星间距离及角度变化情况。图3为主星与各从星之间的距离变化和距离变化率，图4为从星B与从星C、D的距离变化和距离变化率....

图4从星B与从星C、D星间距离及距离变化率

图3主星A与从星B、C、D星间距离及距离变化率图5主星A与从星B、C、D方位和俯仰角度

本文编号：3963870