驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及航天器整器或整星的電磁兼容試驗(yàn)領(lǐng)域，，涉及一種驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分 系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于航天器射頻分系統(tǒng)來講，不是追求各個(gè)最優(yōu)射頻分系統(tǒng)的組合，而是追求相 互電磁兼容的射頻分系統(tǒng)的組合。要達(dá)到航天器射頻分系統(tǒng)間的電磁兼容主要靠設(shè)計(jì)，而 要判定航天器射頻分系統(tǒng)間的電磁兼容主要靠地面試驗(yàn)。航天器地面電磁兼容試驗(yàn)的第一 個(gè)原則是盡量模擬航天器在軌運(yùn)行的技術(shù)狀態(tài)；航天器地面電磁兼容試驗(yàn)的第二個(gè)原則是 避免欠試驗(yàn)和過試驗(yàn)。
[0003] 目前，不同型號(hào)的衛(wèi)星在進(jìn)行整星電磁兼容性時(shí)，其試驗(yàn)方法類似，但在試驗(yàn)考量 的嚴(yán)酷程度或試驗(yàn)量級(jí)方面存在較大差異，大部分型號(hào)的衛(wèi)星僅進(jìn)行輕量級(jí)的電磁兼容試 驗(yàn)，這很有可能不能完全模擬衛(wèi)星在軌試驗(yàn)狀態(tài)，造成欠試驗(yàn)。另外，大部分型號(hào)的衛(wèi)星在 試驗(yàn)結(jié)果的分析和試驗(yàn)判定方面也不統(tǒng)一，有些衛(wèi)星的試驗(yàn)判定值較為苛刻，造成了衛(wèi)星 在電磁兼容性試驗(yàn)中反復(fù)進(jìn)行一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目。本發(fā)明給出了驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼 容的試驗(yàn)方法、試驗(yàn)判定及環(huán)境因素引起的誤差量化值，可以作為其他型號(hào)衛(wèi)星電磁兼容 性試驗(yàn)的參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)目前各型號(hào)衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容試驗(yàn)的方法、過程及判據(jù)存在的差異 性，本發(fā)明提供一種驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，并給出了試驗(yàn)必要過程 和試驗(yàn)判據(jù)影響因素的量化結(jié)果。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、有效驗(yàn)證衛(wèi)星星載射頻分系統(tǒng)間電磁 兼容，避免欠試驗(yàn)和過試驗(yàn)。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明提供的種驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，包括以下步 驟：
[0006] 步驟S1 :選擇衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地；
[0007] 步驟S2 :量化試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果的影響；
[0008] 步驟S3 :設(shè)置地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)；模擬衛(wèi)星在軌飛行的各種工作模式，星載 射頻分系統(tǒng)按順序開機(jī)工作；檢查星載射頻分系統(tǒng)各設(shè)備的功能和性能是否正常，若正常 則觸發(fā)步驟S4 ;
[0009] 步驟S4 :判定試驗(yàn)結(jié)果，具體為，將星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值 減去試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。
[0010] 優(yōu)選地，所述衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地為衛(wèi)星總裝綜測(cè)大廳、衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)室、衛(wèi)星 天線大微波暗室或空曠外場(chǎng)中。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟S2包括如下步驟：
[0012] -衛(wèi)星工作于無線狀態(tài)下，地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)射上行遙控信號(hào)；
[0013]-逐漸降低上行遙控信號(hào)的功率，直到衛(wèi)星遙控失鎖，記錄此時(shí)的上行遙控信號(hào)的 功率，進(jìn)而生成試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。
[0014] 優(yōu)選地，所述地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)與所述星載射頻分系統(tǒng)在無線狀態(tài)下工作；
[0015] 所述地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)中衛(wèi)星發(fā)射機(jī)滿功率發(fā)射；所述星載射頻分系統(tǒng)中衛(wèi) 星接收機(jī)在額定電平下工作。
[0016] 優(yōu)選地，所述額定電平根據(jù)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素的數(shù)值和鏈路余量確定。
[0017] 優(yōu)選地，所述上行遙控信號(hào)功率位于衛(wèi)星遙控動(dòng)態(tài)范圍的中間值。
[0018] 優(yōu)選地，所述衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)置有吸波功能和屏蔽功能。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0020] 1、本發(fā)明定量剝離因地面試驗(yàn)場(chǎng)地電磁波傳播環(huán)境與自由空間電磁波傳播環(huán)境 的差別而引起的對(duì)試驗(yàn)結(jié)果誤判的因素；
[0021] 2、本發(fā)明通過對(duì)衛(wèi)星地面試驗(yàn)環(huán)境狀態(tài)、參試設(shè)備狀態(tài)、試驗(yàn)實(shí)施方法，試驗(yàn)結(jié)果 判定依據(jù)等方面進(jìn)行約束，提高了衛(wèi)星星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容地面試驗(yàn)的有效性和準(zhǔn) 確性；
[0022] 3、本發(fā)明可有效評(píng)估衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間在軌狀態(tài)下電磁兼容的性能和指標(biāo)，避免 欠試驗(yàn)和過試驗(yàn)，確保衛(wèi)星發(fā)射成功。
【附圖說明】
[0023] 通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0024] 圖1為地面試驗(yàn)場(chǎng)地電磁波傳播環(huán)境多路徑反射因素示意圖；
[0025] 圖2為驗(yàn)證衛(wèi)星星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的方法的流程原理圖；
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0027] 在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，包括 以下步驟：
[0028] 步驟S1 :選擇衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地；
[0029] 步驟S2:量化試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果的影響；
[0030]步驟S3:設(shè)置地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)；模擬衛(wèi)星在軌飛行的各種工作模式，星載 射頻分系統(tǒng)按順序開機(jī)工作；檢查星載射頻分系統(tǒng)各設(shè)備的功能和性能是否正常，若正常 則觸發(fā)步驟S4;
[0031] 步驟S4:判定試驗(yàn)結(jié)果，具體為，將星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值 減去試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。
[0032] 所述衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地為衛(wèi)星總裝綜測(cè)大廳、衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)室、衛(wèi)星天線大 微波暗室或空曠外場(chǎng)中。所述衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)置有吸波功能和屏蔽功能。衛(wèi)星在更換 試驗(yàn)場(chǎng)地后，地面綜合測(cè)試系統(tǒng)必須經(jīng)過詳細(xì)且準(zhǔn)確的鏈路標(biāo)校，星地的連接線纜或天線 距離和指向也須經(jīng)過準(zhǔn)確的校準(zhǔn)，這個(gè)過程直接關(guān)系到不同試驗(yàn)環(huán)境電磁反射等因素的量 化分析。為了隔離外界電磁環(huán)境因素的影響，星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容性試驗(yàn)應(yīng)在電磁 環(huán)境相對(duì)獨(dú)立的場(chǎng)地進(jìn)行，場(chǎng)地應(yīng)有足夠的空間，盡量減少場(chǎng)地反射，并具有吸波功能、屏 蔽功能等。
[0033] 所述步驟S2包括如下步驟：
[0034] -衛(wèi)星工作于無線狀態(tài)下，地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)射上行遙控信號(hào)；
[0035] -逐漸降低上行遙控信號(hào)的功率，直到衛(wèi)星遙控失鎖，記錄此時(shí)的上行遙控信號(hào)的 功率，進(jìn)而生成試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。
[0036] 所述地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)與所述星載射頻分系統(tǒng)在無線狀態(tài)下工作；所述地面 綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)中衛(wèi)星發(fā)射機(jī)滿功率發(fā)射；所述星載射頻分系統(tǒng)中衛(wèi)星接收機(jī)在額定電 平下工作。所述額定電平根據(jù)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素的數(shù)值和鏈路余量確定。
[0037] 所述上行遙控信號(hào)功率位于衛(wèi)星遙控動(dòng)態(tài)范圍的中間值。例如動(dòng)態(tài)范圍 為-120dBm~-60dBm，則上行遙控信號(hào)功率設(shè)置為-90dBm。
[0038] 在本實(shí)施例中，經(jīng)過對(duì)某型號(hào)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地多路徑反射的反復(fù)試驗(yàn)和研究， 并對(duì)衛(wèi)星發(fā)射入軌后的在軌數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果的影 響如下表（以衛(wèi)星在軌的數(shù)據(jù)為量化基準(zhǔn)）。
[0039] 表1 :衛(wèi)星試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果影響
[0040]
[0041] 表1給出了典型衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果影響的量化 統(tǒng)計(jì)結(jié)果，該結(jié)果是在對(duì)某型號(hào)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地多路徑反射的反復(fù)試驗(yàn)和研究的基礎(chǔ)上 得出的，具有有效的和直接的借鑒意義。
[0042] 在步驟S3中通過監(jiān)視記錄遙測(cè)、遙控、數(shù)傳數(shù)據(jù)，檢查星載射頻分系統(tǒng)各設(shè)備的 功能和性能是否正常。在步驟S3包括了衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容試驗(yàn)的方法和試驗(yàn)過 程，模擬且覆蓋衛(wèi)星在軌各種工作模式，監(jiān)視關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，檢查星載射頻分系統(tǒng)各設(shè)備的功 能和性能。
[0043] 本發(fā)明根據(jù)對(duì)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地多路徑反射的研究成果，定量剝離了因?yàn)榈孛嬖?驗(yàn)場(chǎng)地電磁波傳播環(huán)境和自由空間電磁波傳播環(huán)境的差別而引起的對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的誤判因 素。能夠準(zhǔn)確模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，避免了欠試驗(yàn)和過試驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星星載射頻分 系統(tǒng)間的電磁兼容，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的各項(xiàng)功能和性能，確保衛(wèi)星的成功。
[0044] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟Sl :選擇衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地； 步驟S2 :量化試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果的影響； 步驟S3 :設(shè)置地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)；模擬衛(wèi)星在軌飛行的各種工作模式，星載射頻 分系統(tǒng)按順序開機(jī)工作；檢查星載射頻分系統(tǒng)各設(shè)備的功能和性能是否正常，若正常則觸 發(fā)步驟S4 ; 步驟S4 :判定試驗(yàn)結(jié)果，具體為，將星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值減去 試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于， 所述衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地為衛(wèi)星總裝綜測(cè)大廳、衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)室、衛(wèi)星天線大微波暗室 或空曠外場(chǎng)中。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于， 所述步驟S2包括如下步驟： -衛(wèi)星工作于無線狀態(tài)下，地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)射上行遙控信號(hào)； -逐漸降低上行遙控信號(hào)的功率，直到衛(wèi)星遙控失鎖，記錄此時(shí)的上行遙控信號(hào)的功 率，進(jìn)而生成試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于， 所述地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)與所述星載射頻分系統(tǒng)在無線狀態(tài)下工作； 所述地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)中衛(wèi)星發(fā)射機(jī)滿功率發(fā)射；所述星載射頻分系統(tǒng)中衛(wèi)星接 收機(jī)在額定電平下工作。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于， 所述額定電平根據(jù)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素的數(shù)值和鏈路余量確定。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于， 所述上行遙控信號(hào)功率位于衛(wèi)星遙控動(dòng)態(tài)范圍的中間值。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，其特征在于， 所述衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)置有吸波功能和屏蔽功能。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種驗(yàn)證衛(wèi)星射頻分系統(tǒng)間電磁兼容的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：步驟S1：選擇衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地；步驟S2：量化試驗(yàn)場(chǎng)地反射因素對(duì)電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果的影響；步驟S3：設(shè)置地面綜合試驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)；模擬衛(wèi)星在軌飛行的各種工作模式，星載射頻分系統(tǒng)按順序開機(jī)工作；檢查星載射頻分系統(tǒng)各設(shè)備的功能和性能是否正常，若正常則觸發(fā)步驟S4；步驟S4：判定試驗(yàn)結(jié)果，具體為，將星載射頻分系統(tǒng)間電磁兼容性試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值減去試驗(yàn)場(chǎng)地對(duì)衛(wèi)星電磁兼容試驗(yàn)影響的量化值。本發(fā)明根據(jù)對(duì)衛(wèi)星地面試驗(yàn)場(chǎng)地多路徑反射的研究成果，定量剝離因地面試驗(yàn)場(chǎng)地電磁波傳播環(huán)境與自由空間電磁波傳播環(huán)境的差別而引起的對(duì)試驗(yàn)結(jié)果誤判的因素。
【IPC分類】G01R31/00, G01R29/08
【公開號(hào)】CN105242120
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510655755
【發(fā)明人】李勤毅, 張國(guó)升, 胡星, 馮元清
【申請(qǐng)人】上海衛(wèi)星工程研究所
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日