關于航天測控信號處理平臺的現狀與發展趨勢

金曉鵬

摘要：本篇文章主要對于航天測控信號處理平臺的現狀和發展的趨勢進行了認真的分析，研究了綜合化系統平臺內容，也提出了展望，希望能夠在幫助航天測控信號處理平臺更好發展等各方面起到一些參考與幫助。

關鍵詞：航天測控;信號處理平臺;現狀;發展趨勢;通過對于航天測控信號處理平臺進行細致的分析和研究，發現其憑借著自身強大的優勢與特點，在衛星和多種航空飛行器速率級的中低速測控信號當中得到了科學、合理的應用。航天測控信號處理平臺能夠有效的對于多種信號進行采集、發射、分析以及處理。近幾年來，因為需求不斷的在增加，更高的信號帶寬、速率調試的方法等多種通訊模式也不斷的應運而生，所以對于航天測控信號處理平臺系統的靈動性等各方面也提出了更高的要求與希望。基于此，本文下面主要對于航天測控信號處理平臺的現狀和發展的趨勢進行進一步的分析和研究。1、項目的實際背景分析

天津航天機電設備研究所（518所），隸屬于中國空間技術研究院，是我國從事航天器地面機電設備、航天器機構件、結構件和衛星應用產品研制的科研事業單位。為滿足5G時代通訊衛星制造的需求，航天系統委派該所進行通訊衛星智能總裝設備的研制。通過智能總裝設備對衛星各部件進行組裝，確保衛星裝配的質量和可控性。并為其他規格、型號衛星等產品的智能化裝配提供參考。

2、聯合式系統平臺（1）CPCI架構的信號處理平臺通過對于CPCI架構的信號處理平臺進行細致的分析和研究，發現其硬件可靠性非常的高，而且系統還有抗震的能力，但是有總線速度率低等缺點，無法更好地滿足高速測控以及高速數傳帶寬所提出來的相關要求。（2）PCIE信號處理平臺PCIE信號處理平臺的出現，能夠有效的處理和解決高速施工信號與測控數據當中數據量龐大和存儲問題。通過將新一代的PCIE架構信號物理平臺與上一代的PCIE架構的信號數據處理平臺進行科學、合理的比較，之后發現，新一代的PCIE信號處理平臺單板卡可以給予信號處理板卡更多的支持，而且板間連線支持 GTX高速串行總線，無論是信息處理的能力還是數據傳輸的能力都得到了大幅度的提升。3、綜合化系統平臺內容分析（1）綜合化基帶池架構的信息處理平臺通過對于在此數據處理平臺進行細致的分析和研究，發現其能夠有效地支持完成中低速數傳、高速數傳等高速實時信號的處理，在提升地面終端站、數傳設備響應能力等各方面有著非常關鍵的重要和意義。（2）多波束陣列信號處理平臺通過對于航天陣列測控信號數據統一處理平臺技術進行細致的分析和研究，發現此技術為多目標控測通信系統，是具有先進性、統一性特點的處理平臺，主要包括了高性能通用平臺架構、國產操作系統的自主可控平臺軟件等。

（3）VPX架構的信號處理平臺

因為VPX總線標準有著極強的抗惡劣環境的優勢與特點，而且VPX提供了許多板間互聯信號，VPX架構的信號處理平臺，還有著穩定處理數據的能力。VPX高速信號采集處理卡有著極高的數據傳輸帶寬，還能夠有效地滿足背板PCLe通道和擴展數據通道的互通與互聯。VPX架構的信號處理平臺和配件軟件的開發，讓只要通過了相關的配置就能夠有效地適應于各種型號的地面監測，現階段已經應用到了型號研制過程當中去，無論是測試還是最終的結果都真實的證明了，此平臺具有極高的安全性與可靠性，而且還具有靈活性，可以有效的滿足智能化地面應用所提出來的不同需求。

4、解決方案

1.要保證衛星艙體和艙板能夠順利對接，并保證對接精度，需要讓工業機器人精確定位衛星艙體和艙板各自的位置。

2.因自重產生艙體自身變形，導致艙體端面前后發生傾斜。機器人目前不能很好的判斷和識別。但是可以通過在機器人末端加裝6維力控傳感器，即可解決該難題。首先加裝的6維力控傳感器可以在同一平面的多個方向上檢測物體的受力情況。而且可以根據檢測的受力值來讓機器人自動調整艙板的姿態，直到各維度值在允許誤差范圍內一致的話，可以判斷艙板和艙體端面完全貼合。

5、發展趨勢衛星通信測控與數傳任務正向大帶寬、多功能的方向所發展和前進，伴隨著時間的不斷推移，航天測控數傳設備的功能也必定會大幅度的提升，促使和帶動著信號平臺系由傳統的單一化向著模塊化的方向所轉變，其中主要包括了成本、擴展性、專業性等，都是需要重點考慮的主要因素。（1）低成本無論是低成本還是小規模的測控設備，都因為其部署具有靈活性和價格因素，在其市場上面扮演著重要的角色和占據觀念的位置，這樣的方法還能夠節約成本以及提升集成度，是低成本控制平臺未來發展的分析方向。

（2）軟解調方向將軟件無限電思想的高數軟件接收機作為基礎，隨著時間的不斷推移，科學技術也不會停止革新的腳步，合理的運用計算機技術，在平臺上面進行數字化的處理，會獲得良好的發展。軟解調不僅僅能夠在實時數據解掉當中大展拳腳，而且對于算法的驗證、數據的回收等各方面也有極高的作用和價值。

參考文獻：

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