月球軌道中繼衛(wèi)星星間鏈路的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近些年，月球已經(jīng)成為各航天大國之間競相探測的焦點(diǎn)天體，包括中國在內(nèi)的航天大國紛紛公布了自己的探月計(jì)劃。為了保證月球表面航天員、探測車、月球軌道器能夠無間斷的與地面站進(jìn)行通信，僅依靠地面站的支持是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要建立月球軌道中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。本文基于月球軌道中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的星間鏈路，主要研究以下三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：
　　1、星間測距。利用星間相對(duì)測量進(jìn)行星座的自主導(dǎo)航，對(duì)于月球軌道中繼衛(wèi)星星座來說意義重大，星座中的各顆衛(wèi)星定期測量與其他衛(wèi)星

2、間的距離，并將測量結(jié)果通過星間鏈路傳送到星座中的其他衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星通過星載處理器計(jì)算導(dǎo)航參數(shù)修正值，從而提高導(dǎo)航精度。本文采用雙向單程偽距測量原理，參考 GPS經(jīng)典的信號(hào)捕獲和信號(hào)跟蹤理論，分析了從信號(hào)的捕獲到信號(hào)的跟蹤的整個(gè)過程，比較了不同的信號(hào)捕獲算法，對(duì)于載波跟蹤環(huán)和碼跟蹤環(huán)組成的整個(gè)跟蹤環(huán)路做了詳細(xì)的介紹。
　　2、弱信號(hào)捕獲。對(duì)于在室內(nèi)、潛艇內(nèi)部或濃密的植被下等非常微弱的衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境中，信號(hào)的捕獲就會(huì)變的困難，普通的信號(hào)

3、捕獲算法已經(jīng)不再適用，從而引出了弱信號(hào)捕獲算法，本章介紹和分析了相干積分、非相干積分和差分相干積分三種弱信號(hào)捕獲算法，通過權(quán)衡各個(gè)方法的優(yōu)劣，選擇適當(dāng)?shù)娜跣盘?hào)捕獲算法，并做仿真分析。此外還研究了弱信號(hào)捕獲門限的確定的方法和檢測判決技術(shù)，通過選取恰當(dāng)?shù)牟东@門限值和檢測方法，使得信號(hào)的捕獲變得更加容易和準(zhǔn)確。
　　3、中繼衛(wèi)星的程控指向。整個(gè)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的工作過程，首先就要求中繼星和用戶星之間建立鏈路，即建立起星間鏈路，中繼衛(wèi)星與用戶