空间无线电环境测控装置及系统

YNAO OpenIR > 射电天文研究组

	空间无线电环境测控装置及系统
	董亮1 ; 刘天康 ; 陈德章 ; 谢勇 ; 田斌 ; 林自豪 ; 李升阳 ; 刘燕 ; 王豪 ; 胡荣飞
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台 ; 国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站 ; 云南省无线电监测中心
专利号	ZL202110997222.5
申请号	CN202110997222.5
	2023-06-02
申请日期	2021-08-27
公开（公告）号	CN113655275A ; CN113655275B
公开日期	2021-11-16
IPC 分类号	G01R23/165G01R21/133
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2023-06-02
学科领域	电子、通信与自动控制技术 ; 天线电波传播 ; 无线电技术
产权排序	1
摘要	本公开涉及一种空间无线电环境测控装置及系统，所述装置设置在空间飞行器，所述装置包括：天线模块，增益可编程放大模块，模数转换模块，处理模块，用于根据各个第一空间位置的数字天线信号得到各个第一空间位置的功率谱数据；根据各个第一空间位置的功率谱数据、各个第一空间位置与第二空间位置的距离或各个第一空间位置之间的距离得到所述第二空间位置的功率谱数据；根据各个第一空间位置的功率谱数据及对应的位置信息、各个第二空间位置的功率谱数据及对应的位置信息、及到达各个空间位置的时间信息得到观测数据。本公开实施例可以得到各个时间、各个地点的频率数据，以实现对空间飞行器全轨道的低频无线电环境的监测。
主权项	1.一种空间无线电环境测控装置，其特征在于，所述装置设置在空间飞行器，所述装置包括：天线模块，所述天线模块包括天线及天线匹配电路，所述天线匹配电路用于进行阻抗匹配；增益可编程放大模块，连接于所述天线模块，用于对天线模块传来的天线信号进行增益放大，得到放大后的天线信号；模数转换模块，连接于所述增益可编程放大模块，用于对所述放大后的天线信号进行模数转换，得到数字天线信号；处理模块，连接于所述模数转换模块，用于：根据各个第一空间位置的数字天线信号得到各个第一空间位置的功率谱数据；根据各个第一空间位置的功率谱数据、各个第一空间位置与第二空间位置的距离或各个第一空间位置之间的距离得到所述第二空间位置的功率谱数据；根据各个第一空间位置的功率谱数据及对应的位置信息、各个第二空间位置的功率谱数据及对应的位置信息、及到达各个空间位置的时间信息得到观测数据，并发送所述观测数据到所述空间飞行器。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据各个第一空间位置的功率谱数据、各个第一空间位置与第二空间位置的距离或各个第一空间位置之间的距离得到所述第二空间位置的功率谱数据，包括：根据各个第一空间位置与所述第二空间位置的距离得到各个第一空间位置对应的第一权重值；根据各个第一空间位置的功率谱数据及对应的第一权重值得到所述第二空间位置的功率谱数据。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据各个第一空间位置的功率谱数据、各个第一空间位置与第二空间位置的距离或各个第一空间位置之间的距离得到所述第二空间位置的功率谱数据，包括：根据所述第二空间位置邻域中的第一空间位置与第三空间位置的距离及所述第一空间位置的影响半径确定第二权重值，其中，所述第三空间位置在根据所述影响半径确定的所述第一空间位置的影响范围之内；根据所述第一空间位置的功率值及所述第二权重值确定所述第一空间位置的功率值在第三空间位置上的折算功率值；根据多个所述折算功率值得到所述第二空间位置的功率谱数据。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述根据所述第二空间位置邻域中的第一空间位置与第三空间位置的距离及所述第一空间位置的影响半径确定第二权重值，包括：根据所述第一空间位置与第三空间位置的距离的倒数与所述第一空间位置的影响半径的倒数之差的p次幂确定所述第二权重值，其中，p为整数。 5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述根据多个所述折算功率值得到所述第二空间位置的功率谱数据，包括：确定各个折算功率值与对应的第二权重值的积，并求和，得到求和结果；根据所述求和结果及多个所述第二权重值的和得到所述第二空间位置的功率谱数据。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据各个第一空间位置的功率谱数据、各个第一空间位置与第二空间位置的距离或各个第一空间位置之间的距离得到所述第二空间位置的功率谱数据，包括：对与所述第二空间位置临近的多个第一空间位置的功率谱数据进行拟合，得到拟合结果；根据所述拟合结果得到与空间位置的各个维度关联的各个回归系数；根据各个第一空间位置的功率值、第一空间位置与第二空间位置的各个维度的参数之差、各个回归系数及第二空间位置与各个第一空间位置的距离得到所述第二空间位置的功率谱数据。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块还连接于所述增益可编程放大模块，还用于根据所述空间飞行器传来的增益调整参数对所述增益可编程放大模块进行增益调整；或所述处理模块还用于通过生存时间TTL电平对所述增益可编程放大模块进行增益调整，其中，对所述增益可编程放大模块进行增益调整的最小增益为20dB、最大增益为60dB、步进调整增益为1dB。 8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块与所述空间飞行器通过控制器局域网络CAN总线连接，以接收控制命令，所述控制命令包括频谱分辨率、积分时间、增益参数；和/或所述处理模块与所述空间飞行器通过串行总线连接，以获取卫星地理位置信息、时间信息；和/或所述处理模块与所述空间飞行器通过低电压差分信号LVDS总线连接，以发送所述观测数据到所述空间飞行器。 9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模数转换器的转换速率大于30MSPS，转换精度为12-18bit，所述天线包括单极子天线或偶极子天线。 10.一种空间无线电环境测控系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求1-9任一项所述的空间无线电环境测控装置；空间飞行器。
语种	中文
专利代理人	刘新宇
代理机构	北京林达刘知识产权代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/24668
专题	射电天文研究组
作者单位	1.中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区金马街道396号羊方旺; 2.国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站; 3.云南省无线电监测中心
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	董亮,刘天康,陈德章,等. 空间无线电环境测控装置及系统. ZL202110997222.5[P]. 2023-06-02.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN113655275A-空间无线电环境（654KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN113655275B-空间无线电环境（1477KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文