什么是V頻段衛(wèi)星測(cè)控?“通俗來(lái)講,是指用V頻段無(wú)線電波實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的跟蹤測(cè)量及遙測(cè)遙控,獲取衛(wèi)星的位置、狀態(tài)等信息,并對(duì)衛(wèi)星各類(lèi)平臺(tái)、載荷實(shí)施控制等操作。”銀河航天CTO朱正賢告訴新京報(bào)記者。
長(zhǎng)期以來(lái),衛(wèi)星通信通常使用Ku/Ka頻段資源,這些頻段資源已逐漸趨于飽和。隨著頻率協(xié)調(diào)難度日益加大以及對(duì)通信容量和帶寬需求的大幅增加,國(guó)際商業(yè)通信衛(wèi)星正逐步向更高頻段發(fā)展。
朱正賢表示,在此背景下,銀河航天在其自主研制的多顆低軌寬帶通信衛(wèi)星中使用了技術(shù)難度較高的Q/V等頻段,這些頻段作為毫米波頻段中最適合開(kāi)展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的頻段,具備大帶寬、大容量、窄波束和低成本等優(yōu)勢(shì),且在國(guó)際上仍處于起步發(fā)展階段,成功實(shí)現(xiàn)V頻段衛(wèi)星測(cè)控對(duì)于我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)具有積極意義。
“V頻段衛(wèi)星測(cè)控技術(shù)對(duì)于寬帶通信衛(wèi)星的發(fā)展至關(guān)重要。尤其是面向未來(lái)大規(guī)模組網(wǎng)的低軌通信衛(wèi)星星座,衛(wèi)星在軌運(yùn)行不僅是數(shù)量大幅增加,星座協(xié)同工作模式更是衛(wèi)星的常規(guī)工作狀態(tài),如何實(shí)現(xiàn)高效衛(wèi)星測(cè)控是亟待解決的問(wèn)題。”朱正賢說(shuō)。
與傳統(tǒng)商業(yè)衛(wèi)星X測(cè)控相比,V測(cè)控利用業(yè)務(wù)頻率,可復(fù)用地面信關(guān)站射頻信道,與饋電側(cè)業(yè)務(wù)隨路傳輸,減少對(duì)商業(yè)測(cè)控站的依賴,節(jié)省地面資源及成本開(kāi)銷(xiāo)。V頻段測(cè)控頻率高,可申請(qǐng)獲取的帶寬大,可支持更高的遙控信息速率和遙測(cè)信息速率,通過(guò)對(duì)當(dāng)前過(guò)境衛(wèi)星V測(cè)控,可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)星座的衛(wèi)星遙測(cè)監(jiān)視和遙控控制。同時(shí),利用V測(cè)控高速的上下行速率優(yōu)勢(shì),作為通信遙感一體化衛(wèi)星的高速數(shù)傳和高速上注通道,可提高衛(wèi)星集成化水平,節(jié)省衛(wèi)星設(shè)備資源。
傳統(tǒng)的衛(wèi)星測(cè)控站和衛(wèi)星通信關(guān)口站并不能實(shí)現(xiàn)一體化,要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的測(cè)控和通信,需要分別建設(shè)測(cè)控站和信關(guān)站。本次銀河航天率先在信關(guān)站側(cè)增加了衛(wèi)星測(cè)控功能,復(fù)用信關(guān)站V天線和信道,并利用V測(cè)控遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)作為地面天線跟蹤信標(biāo),在衛(wèi)星過(guò)境期間開(kāi)展通信業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行衛(wèi)星測(cè)控,將V測(cè)控業(yè)務(wù)與饋電業(yè)務(wù)有機(jī)融合。
但朱正賢也提到,實(shí)現(xiàn)V頻段的測(cè)控,并不容易,需要克服V頻段自身高動(dòng)態(tài)下多普勒頻移大,地面天線波束窄、跟蹤精度要求高等難題??朔鲜鲭y題需要自研核心硬件設(shè)備,難度最大的部件之一就是測(cè)控應(yīng)答機(jī)。
“星上應(yīng)答機(jī)是衛(wèi)星測(cè)控的關(guān)鍵部件,主要功能是提供星地間可靠的無(wú)線通信鏈路,用于遙控指令接收、遙測(cè)信息轉(zhuǎn)發(fā)和測(cè)量幀的收發(fā)。通俗來(lái)說(shuō),如果將衛(wèi)星比作風(fēng)箏,那么應(yīng)答機(jī)就是控制風(fēng)箏的線,可以通過(guò)測(cè)控?zé)o線鏈路實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星操控,是每顆衛(wèi)星不可或缺的配套產(chǎn)品。”朱正賢稱(chēng)。
據(jù)介紹,銀河航天02批衛(wèi)星所搭載的V/X頻段多模測(cè)控應(yīng)答機(jī)的研制歷時(shí)10個(gè)月,從天線、射頻到數(shù)字全信號(hào)鏈的硬件產(chǎn)品,到數(shù)字信號(hào)處理等軟件產(chǎn)品均為銀河航天自主研發(fā),技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)軟件無(wú)線電、多芯片組件、高效電源組件等技術(shù),在重量、功耗、尺寸、功能上均實(shí)現(xiàn)了大幅優(yōu)化。