卫星监控

60年代初,美国在子午仪等卫星上采用了双频测速作为卫星定轨的主要手段( 400 MHz和150 MHz,频率比为8∶ 3)。采用双频是为了消除电离层对超短波传输的影响。在采用双频测速的同时就实现了遥测射频与双频信标的结合,星上遥测发射机亦是双频发射机,地面遥测接收机兼顾双频接收。这就大大简化了星上设备和地面设备,而且减少了射频的频率数目,更有利于卫星电磁兼容性。航天任务的迅速发展促使卫星测控迅速发展。美国在60年代后期,研制了阿波罗统一测控系统和戈达德统一S波段测控系统,完成了登月飞船及深空探测任务;在70年代,欧洲也发展和采用了统一S波段测控系统。

我国在70年代初处于混乱的状态,缺乏统一的考虑,只能按照卫星任务的需要,服从当时已有的分工体制来发展我国的卫星测控。为中低轨道卫星(包括返回卫星)分别研制超短波遥测、超短波遥控、双频跟踪测轨、雷达跟踪测轨,致使星上天线数目增多,电磁兼容性问题复杂,使每一地面站都增加设备和人员。另外,还为静止轨道通信卫星研制了统一C波段测控系统。由于受到当时封闭的国际环境和技术的限制,测控的上行频率采用4. 7 G Hz。这既不同于通信信道的上行频率,也与国际上采用的通信卫星测控频率不一致,这就是"国内C波段统一测控系统"。此系统用于我国80年代中期发射的通信卫星。在90年代,我国发展了与国际接轨的"国际C波段统一测控系统"和" S波段统一测控系统"。对于中低轨道卫星,直到80年代中期还发展了超短波测控系统( 847工程) ,它仅仅是将双频测速和遥测射频合并(此系统即将停止使用)。自此,真正实现了卫星的射频综合。

卫星定位的基本原理是:围绕地球运转的人造卫星连续向地球表面发射经过编码调制的连续波无线电信号，编码中载有卫星信号准确的发射信号，以及不同时间卫星在空间的准确位置(星历)。载于海陆空各类运载体上的卫星导航接收机在接收到卫星发出的无线电信号后，如果它们有与卫星钟准确同步的时钟，便能测量出信号的到达时间，从而能算出信号在空间的传播时间。再用这个传播时间乘以信号在空间的传播速度，便能求出接收机与卫星之间的距离。