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《衛(wèi)星測控系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、科科I技I論l壇衛(wèi)星測控系統(tǒng)設(shè)計邢婷文石偉蔡婧靚趙坤蓉(廣州民航職業(yè)技術(shù)學院，廣東廣州510403)摘要：為了有效地提高對衛(wèi)星的可控性，需要建立衛(wèi)星測控網(wǎng)，合理布局測控站點。本文主要討論了衛(wèi)星進入運行軌道的跟蹤測控情況，結(jié)合空間立體幾何，建立衛(wèi)星軌道空間立體幾何模型，計算推導出測控站的數(shù)量?？紤]到地球自轉(zhuǎn)因素的影響，提出并設(shè)計合符實際的幾何模型，確定最佳測控站的數(shù)量，再利用MATLAB畫出圖形并計算，分析出對衛(wèi)星的測控范圍。關(guān)鍵詞：跟蹤測控：衛(wèi)星軌道：測控范圍：測控站Abstract：Forenhancingthesatellitetelem
2、etryandcommandperformances．itneedstoestablishsatellitemonitoringnetworkandlayoutthemeasurementandcontrolstationsreasonably．ThispapermainlydiscussestheSatellitetelemetryandcommandduringthesatelliteranintotheor-bit．Combinewithspacesolidgeometry．establishsolidgeometrymodelofsa
3、telliteurbit。figureoutthenumberoftelemetryandcommandstation．ConsideringtheinfluenceofEachrotates，thispaperraisesanddesignsmorepracticalgeometrymodeltodeterminetheoptimalnumberofmoni—toringstation．MakeuseofMATLABdrawsfiguresandcalculatestoanalyzethesatellitetelemetryandcomma
4、ndscope．Keywords：trackingtelemetryandcommand；satelliteorbit；measurementandcontrolscope；telemetryandcommandstation1概述自1968年2月20日中困空間技術(shù)研究院成立以來，中國的衛(wèi)星技術(shù)也取得了飛速的地球同步發(fā)展，研制成功了實驗衛(wèi)星、返回式遙感衛(wèi)星、地球靜止軌道通信衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星、同步軌道氣象：衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星等，其l}1有很多項目已盆3經(jīng)跨人世界先進行列。通過衛(wèi)星傳輸回來的信島息被廣泛的運用于我國的如地質(zhì)、海洋、農(nóng)林、考占、環(huán)僻、
5、鐵道、公路和軍事等各部門，創(chuàng)造出巨大的收益1“。衛(wèi)星和飛船在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中有著重要的作用，對于他們的發(fā)射和運行過程進行蹤洲控是航天系統(tǒng)的重要組成部分，理想圖I衛(wèi)星的發(fā)射軌跡圖2地面站點測控范圍的示意圖狀態(tài)是對衛(wèi)星或飛船進行全程跟蹤測控。然而表1衛(wèi)星到地面不同高度所需的測控站數(shù)測控設(shè)l備只能觀測到所在點切平面以上的空域，且在與地面夾角為3。的范圍內(nèi)測控效果不好，際上每個測控站只考慮與地平面夾角3。以上的空域121。在一個衛(wèi)星或者飛船的發(fā)射與運行過中，往往有多個測控站聯(lián)合小組完成測控任務(wù)。則當H=200Km時，由(4)式可得=RsinCOS
6、2衛(wèi)星測控站設(shè)計N≈162．I砰想模型設(shè)計Y=Rsinflsin，y即需要建立l6個測控站，才能實現(xiàn)全程假沒星在赤道上空的軌道是一個近似z。二月。o(1o)跟蹤測控，因此．也就是在赤道上空，相隔22．5。的圓，如1忻示，足衛(wèi)星的發(fā)射軌跡。Y=Zcota等間距地布置16個測控站。由rp星的運行軌道是閣形，因而可以得根據(jù)衛(wèi)星在中低軌道、衛(wèi)星軌道高度集中進行求解得出·下、站點列星的測控情況，如圖2所示。外圓為：fJ星運彳了軌道，內(nèi)圓為地球表面，D點為站在200km～1200km之間的不同運行高度，根據(jù)J—R-Z2-—Z2cot2o~(4)式，用MA
7、TIAB軟件算得出結(jié)果，建立如點所在的地球表面位置，0則為站點測控的范y==。(11)表l所示表格。圍角。z=Z2．2文際模型設(shè)汁時{閨2所示建立模型，利用正弦公式得：如圖3所示，根據(jù)空間幾何[41，以地球的中任取交線上一點的坐標為(,J—R2-z2-—z2cot2a,RR+心為坐標魘點，分別建立x、Y、z軸，設(shè)：衛(wèi)星軌道Zcoto，z)，設(shè)過這一點的經(jīng)線面方程為：sinnsin(90”+3)f11所在平面與赤道平面夾角為“。十By+Cz十D=0f121則-個洲控站檢測的范嗣角為：建坐標，那么地球表面坐標為：因為經(jīng)線面方程是過Z軸的，所以得經(jīng)
8、線0=2~(180。93(一n)f2)由于總的弧長為2，則建立方稃X=Rsinflcos7f51面方程為Y=Rsinflsin7(6)zCOt一y4n一Z2一zco
