国外数据中继卫星系统最新发展及未来趋势

作为天基测控系统,数据中继卫星大大提高了对用户星的覆盖率,减少了地面布站的数量,节约了成本,是各主要航天国家重点建设的航天系统之一。目前,美国、俄罗斯、欧洲和日本均发展了自己的数据中继卫星系统,在对空间和地面系统进行升级改造的同时,以小卫星星座、搭载载荷等灵活的形式,采用激光通信、软件无线电、组网等先进技术积极研发和部署下一带卫星系统,并谋划与行星中继卫星一起构建跨太阳系的中继卫星体系。总结了国外中继卫星系统的发展现状和未来,综合分析了关键技术和发展趋势,并对中国中继卫星的发展提出了建议。     

两颗中继卫星共用测站协同控制研究

中继卫星地面应用系统建设周期长、建设造价昂贵。处于相近轨位的两颗中继卫星使用同一个测站进行测控和数据中继应用,能够有效降低系统建设成本。通过梳理卫星各平台测控事件之间的时间约束关系及其对地面应用系统的设备的使用约束,分析了测定轨精度、位置保持、星蚀期能源管理、地敏探头干扰保护对共用测站的影响,提出了两颗中继卫星分时测定轨、位置保持分别进行地敏探头干扰保护的方法,以及平台应急条件下共用测站控制支持模式。最后,就共用测站执行数据中继任务提出了建简易备份站降速使用的建议,为中继卫星地面应用系统建设提供有益的参考。     

“天链一号02星”发射成功

本报北京7月12日电（记者付毅飞）记者今天从中国载人航天工程办公室获悉，北京时间7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，将中国第二颗中继卫星“天链—号02星”成功送入太空。     

跟踪与数据中继卫星系统在测量船上的应用前景

介绍了国际跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）的基本状况与发展趋势,分析了今后测量船 利用中 继卫星系统传输高速数据的应用前景,比较了测量船加装中继卫星系统的几种方案,并 对其可行性进行了评估。     

中继卫星资源调度问题研究现状与展望

随着跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的发展以及中继应用需求的增加,其资源调度成为决 定系统性能的关键因素之一。分析了包括描述方法、活动与资源、约束条件等在内的中继卫星 资源调度问题基本内涵,研究了目前中继卫星资源调度的数学模型和实现算法,比较了不同 数学模型和实现算法的优缺点。针对未来卫星激光和微波链路联合组网的发展趋势,提出了 基于多终端-多节点及基于资源故障的激光/微波混合链路中继卫星资源调度的基本方法。     

功率约束下的星地协作网络中断概率分析

针对星地协作网络，考虑中继节点转发卫星节点信号时会受发射功率和干扰功率约束，提出了一种基于中继节点与目的节点间链路最大信噪比准则来选择中继节点的放大转发部分中继选择策略。在卫星链路遭受阴影莱斯衰落和地面链路遭受瑞利衰落情况下，推导出系统中断概率下界的闭合表达式。仿真结果表明了理论分析的正确性，并展示了不同阴影莱斯信道参数、不同中继数目、不同功率约束对中断概率的影响。     

一种应用于海上浮标的卫星中继通信终端

为了实现四级海况下海上小型浮标与岸基站数据中心之间的实时通信，设计和研制了一种高速率、低延时和高可靠的S频段卫星中继通信终端。该卫星中继通信终端由S频段中继通信机、抛物面天线、伺服跟踪机构、电源变换模块、温度控制器以及耐10 m水压的天线罩体等组成。终端为直径1 m的半球体，质量小于30 kg，最大峰值功耗小于等于130 W。卫星中继通信终端利用快速捕获跟踪卫星信号技术，能在7 s内迅速捕获和跟踪卫星前向链路信号；采用自适应海况可变码率技术提高了数据传输的可靠性。四级海况下，卫星中继通信终端实现了浮标与岸站之间最大2Mb/s高速率实时数据传输，大回路数据通信误码率小于等于10-5。     

基于小卫星中继的远程通信方案

为满足远程局部战场的通信需求，提出了一种以小卫星为中继的远程通信方案。在 分析远程通信系统组成和工作原理的基础上，综合考虑环境因素推算了小卫星轨道参数，构 建了具备通信中继功能的中椭圆回归轨道小卫星星座，实现了战机-作战指挥中心通信功能 ，通过STK软件建立了基于小卫星中继的远程通信覆盖模型。仿真结果表明，该方案对指定 战区的平均覆盖率为9969%，作战指挥中心与战机的可连接时间达到98.26%。     

基于卫星中继的无人机图像传输系统

基于卫星中继的无人机图像传输系统在遥感图像的传输中有着十分重要的作用。首先讨论了这种系统的应用意义 ,然后提出了一种具体的实现方案 ,对系统中的几个关键部分的设计进行了详细分析。目前的实验成果表明 ,这种基于卫星中继的无人机图像传输系统方案是可行的。     

中继卫星系统用户终端关键技术分析

用户终端在跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)中具有重要作用。介绍了中继卫星系统用户终 端的分类、功能和组成,重点对用户终端采用的全数字化可编程综合基带、自动增益控制（ AGC）、相参转发和小型化等关键技术进行了总结和分析,已工程实现的用户终端功能和性能 满足系统要求。最后,提出了用户终端技术的发展趋势。     

毫米波大规模MIMO技术与海上雨衰模型综述

将毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术应用于海上通信中,可以提供相比传统海上通信更高的传输速率和更多的通信服务。采用基于毫米波大规模MIMO技术的通信基站进行海上通信时,降雨衰减不可忽略。预测性能良好的雨衰预测模型是考虑降雨问题的关键。从降雨衰减预测模型、大规模MIMO技术、毫米波通信、无线电波海上衰减特性四个方面阐述了相关原理与国内外研究现状,分析了上述研究方面与雨衰相结合的技术特点与未来发展趋势,为研究雨衰模型应用于毫米波大规模MIMO海上通信提供了理论参考。     

高动态临近空间飞行器海上组网测控方案设计

为解决高动态临近空间飞行器海上测控对测量船数量需求较多、现有船队规模无法满足的难题,在分析测控需求特点的基础上,提出了一种基于测量船与临近空间飞艇组网测控的新模式。结合近中程、远程飞行试验分别进行了测控总体方案设计,并讨论了海上组网测控需要研究的关键技术。相关研究对我国后续开展高动态临近空间飞行器海上测控系统建设具有一定的参考价值。     

浅论10kV供电系统的微机保护

本文首先对10kV供电系统的重要作用进行了阐述,在此基础上,概述了微机继电保护的主要特点和类型,并对目前10kV系统中继电保护的配置现状进行了简要的介绍,最后对其发展趋势进行了探讨。     

基于深度强化学习的协作通信中继选择

协作通信是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)实现数据可靠传输的关键技术,而协作通信技术的关键在于中继方案的选择。为此,提出了一种基于深度强化学习的协作通信中继选择算法(Deep Q-Learning Based Relay Selection Scheme,DQ-RSS)。首先,将WSN中具有中继选择的协作通信过程建模为马尔科夫决策过程,并采用Q学习在未知网络模型的情况下获取最佳中继选择策略;其次,针对高维状态空间下Q学习收敛时间长的问题,采用DQN(Deep-Q-Net)算法来加速Q学习的收敛。对比仿真实验结果表明,DQ-RSS在中断概率、系统容量和能耗方面均优于现有的中继选择方案,且能够有效节省收敛时间。     

航天发射场测控设备的无人机模拟训练方法

针对航天发射场测控设备操作人员使用常规训练手段与实际操作环境差距较大的问题，提出了一种较为实用的无人机模拟训练方法。利用实际任务中获取的真实测量数据生成训练任务，由无人机搭载相关任务载荷执行，并结合发射场已有的测控设备来跟踪无人机完成模拟训练。通过对无人机的飞行航路模拟和任务载荷测量信号的动态模拟，可为参训人员提供接近实战的训练环境。仿真结果表明，该方法可实现与真实测量数据极为接近的模拟训练数据，因而参训人员通过模拟训练中获得的训练效果与实战基本一致，在提升了训练的真实性和针对性的同时，可有效提高操作人员的综合操作能力。     

航天测控站大动态控制的实现

介绍航天测控通信系统中首区测控站微波接收大动态控制的实现方法,采用“二状态”断续自动控制方案和高性能大动态控制模块。达到96 dB的大动态控制,实现了抗强信号互调、高灵敏度接收及和、差通道相位、增益的高一致性。     

基于物理层网络编码的非对称中继系统性能分析

在无线通信研究中,网络编码因其可有效提升带宽利用率的特性得到了大量关注。 但是,网络编码用于双向中继信道（TWRC）时,中继位置的不对称将造成系统性能的下降, 故在源节点使用分层调制的方法来解决此问题。研究了分层调制和物理层网络编码的联合以及 优化,并进行了系统仿真。仿真结果显示,在非对称中继信道下,通过与传统调制方案（CM） 和非对称调制方案（AM）进行性能对比,分层调制物理层网络编码（HMPNC）能够极大地改 善端到端误比特率以及频谱效率。     

中继蜂窝网中基于负载均衡的中继节点选择算法

提出了一种中继蜂窝网络的基于负载均衡的中继节点选择策略(Load Balancing Rela y Selection,LB-RS)。根据每个用户的具体信道状况以及中继节点服务的用户数目,LB-RS 以分布式的方式为每个用户选择最优的中继节点。仿真结果表明,与基于单一物理层参数的 中继节点选择算法相比,所提出的中继选择算法综合考虑了物理层的信道状况以及MAC层 的资源与用户状况,有效地利用中继节点选择来实现小区内的负载均衡,获得了吞吐量性能 与用户公平性之间的折衷。