一种箭载天基遥测方法、装置及计算设备与流程

1.本发明涉及航天技术领域，特别是指一种箭载天基遥测方法、装置及计算设备。


背景技术：

2.天基中继遥测系统通过在空中或轨道上的箭载天基基带终端、天基射频前端和天线，并与卫星通信中心的地面站进行通信，实现对天基遥测数据的中继传输。这种系统通常由箭载设备、中继设备和地面站三部分组成。然而，现有的箭载天基遥测系统存在一些技术上的限制。常见的技术方案包括使用偶极天线系统、方向性天线系统和天线阵列系统。
3.偶极天线系统使用一对偶极天线进行接收和发射，通过调整天线的方向和位置来实现数据的传输。然而，偶极天线的覆盖范围有限，且在信号强度和接收灵敏度方面可能存在一些限制。
4.方向性天线系统使用定向天线来接收和传输信号。这种系统的优点是具有较高的增益和接收灵敏度，但其缺点是需要准确定位和跟踪飞行器的方向，对于高速运动的箭载飞行器来说可能存在一定的困难。
5.天线阵列系统由多个天线单元组成，通过合理的相位和幅度控制实现波束形成和指向性接收。这种系统可以提供较高的增益和指向性，但其复杂性和成本较高，且对于箭载飞行器的动态变化可能需要更复杂的调整和控制。
6.因此，现有技术方案在天基中继遥测系统中存在覆盖范围有限、信号强度和接收灵敏度限制、定位和跟踪困难、复杂性和成本较高等问题。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是提供一种箭载天基遥测方法、装置及计算设备，能够提供较高的增益和接收灵敏度，能够捕获飞行器发射的微弱信号，并确保高质量的数据传输。
8.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
9.第一方面，一种箭载天基遥测方法，所述方法包括：
10.获取箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；
11.对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；
12.根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；
13.对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。
14.进一步的，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数，包括：
15.基带终端接收来自箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；
16.对所述遥测数据全帧码流进行位同步处理，以确定接收端解码每一个数据帧；
17.经过位同步处理后，基带终端进行帧同步处理，以确定数据帧的起始位和结束位，以解码每一个数据帧；
18.当完成数据帧同步后，基带终端从每个数据帧中提取出指定子帧的载荷参数。
19.进一步的，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，包括：
20.获取基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数；
21.对基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数进行编码，以分别转换为对应的二进制数据；
22.将编码后分别转换的二进制数据输入至预设的遥测帧中，以得到原始遥测帧；
23.计算所述原始遥测帧的校验码，并将所述校验码添加至原始遥测帧的帧尾，以得到天基遥测帧。
24.进一步的，对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端，包括：
25.将所述天基遥测帧中的二进制数据解码为原始遥测帧；
26.根据所述原始遥测帧，解析得到各个遥测参数的实际数值；
27.将各个遥测参数的实际数值封装或编码，以得到适应射频前端传输协议的数据包，并将所述数据包从数字形式转换为第一模拟信号；
28.将所述第一模拟信号发送至射频前端。
29.进一步的，所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号，包括：
30.所述射频前端将接收到的第一模拟信号通过模数转换器转换为数字信号；
31.对转换后的数字信号进行信道编码，以得到编码后的数字信号；
32.对编码后的数字信号进行数据调制，转换为第二模拟信号；
33.对第二模拟信号进行放大和滤波，以得到放大信号。
34.进一步的，将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间，包括：
35.所述射频前端将所述放大信号通过相应的传输线路发送至双臂螺旋天线；
36.所述双臂螺旋天线根据所述放大信号，产生相应的电磁场，并将所述电磁场以电磁波的形式向空间中辐射。
37.第二方面，一种箭载天基遥测方法，所述方法包括：
38.获取处理数据，所述处理数据为基带终端获取的箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，并对所述天基遥测帧进行处理以获得的处理数据；
39.对所述处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；
40.将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，以使所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。
41.第三方面，一种箭载天基遥测装置，包括：
42.获取模块，用于获取箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；
43.处理模块，用于对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。
44.第四方面，一种计算设备，包括：
45.一个或多个处理器；
46.存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述方法。
47.第五方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
48.本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
49.本发明的上述方案，本发明通过采用双臂螺旋天线，可以实现全向覆盖能力，使得飞行器在不同方向和角度下的遥测数据都能够被有效接收和传输，从而扩展了系统的覆盖范围，能够提供较高的增益和接收灵敏度，能够捕获飞行器发射的微弱信号，并确保高质量的数据传输，本发明无需复杂的定位和跟踪操作，可适应各种飞行器的动态变化，并保持稳定的通信连接。
附图说明
50.图1是本发明的实施例提供的箭载天基遥测方法的流程示意图。
51.图2是本发明的实施例提供的箭载天基遥测方法的基带终端信号处理流程示意图。
52.图3是本发明的实施例提供的箭载天基遥测系统示意图。
53.图4是本发明的实施例提供的箭载天基遥测系统的双臂螺旋天线仿真示意图。
54.图5是本发明的实施例提供上位机软件设计流程图。
55.图6是本发明的实施例提供的箭载天基遥测装置示意图。
具体实施方式
56.下面将参照附图更细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
57.如图1所示，本发明的实施例提出一种箭载天基遥测方法，所述方法包括：
58.步骤11，获取箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；
59.步骤12，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；
60.步骤13，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；
61.步骤14，对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。
62.在本发明实施例中，本发明通过采用双臂螺旋天线，可以实现全向覆盖能力，使得飞行器在不同方向和角度下的遥测数据都能够被有效接收和传输，从而扩展了系统的覆盖范围，能够提供较高的增益和接收灵敏度，能够捕获飞行器发射的微弱信号，并确保高质量的数据传输，本发明无需复杂的定位和跟踪操作，可适应各种飞行器的动态变化，并保持稳定的通信连接。
63.在步骤11中，遥测数据全帧码流是通过箭上的综合采编装置获取的，这些数据可能包括箭的飞行状态、速度、位置、温度、压力等信息，全帧码流指的是连接所有这些数据的连续流，这一步的目的是收集所有必要的数据，以便对箭的状态进行全面实时的监控。在步骤12中，通过位同步和帧同步处理对原始遥测数据进行解码和格式化，位同步是用于确保数据按正确的位速率接收，而帧同步则是对数据进行组织，将其分成一个个的数据帧，这样可以更方便地处理和解析，之后，系统会从这些数据帧中提取载荷参数，这些参数可能包括载荷的状态、能量消耗、工作模式等信息。在步骤13中，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数，系统会构建一个天基遥测帧，基带终端的遥测参数可能包括数据传输速率、功率等，射频前端的遥测参数可能包括信号频率、强度等，这些都将被包含在天基遥测帧中，这一步的目的是整合所有的遥测数据，转化为一个标准的数据帧，以便于在天基网络中传输。
64.在步骤14中，天基遥测帧会被进一步处理以获得处理数据，然后将处理数据发送至射频前端，以优化数据传输的效率并减少错误，射频前端会接收这些处理后的数据，进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以使数据能够以电磁波的形式被发送出去，接下来，处理后的数据会被送入双臂螺旋天线，双臂螺旋天线会将电磁波辐射到近地轨道周围空间，使得地面或者其他天基设备能够接收到这些信号，可以将数据从箭体发送到其它地方，以便于实时监控箭的状态和性能。
65.在本发明一优选的实施例中，上述步骤12可以包括：
66.步骤121，基带终端接收来自箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；
67.步骤122，对所述遥测数据全帧码流进行位同步处理，以确定接收端解码每一个数据帧；
68.步骤123，经过位同步处理后，基带终端进行帧同步处理，以确定数据帧的起始位和结束位，以解码每一个数据帧；
69.步骤124，当完成数据帧同步后，基带终端从每个数据帧中提取出指定子帧的载荷参数。
70.在步骤121中，基带终端的作用是作为数据接收设备，接收箭上综合采编装置发送的遥测数据全帧码流，这些数据是即时收集的，包含了箭体的各种状态信息，如速度、位置、温度、压力等。在步骤122中，位同步处理的目的是保证数据接收的精确性，只有通过位同
步，接收端才能正确地识别出数据帧的边界并进行解码，这个步骤是数据接收的重要组成部分，如果位同步处理错误，将可能导致数据解码失败。在步骤123中，帧同步能够确保数据帧的完整性，只有识别出数据帧的起始位和结束位，才能正确地解码每一个数据帧，如果帧同步处理错误，将可能导致数据解码出现缺失或错误。在步骤123中，对已经解码的数据帧进行进一步分析和处理的过程，通过提取指定子帧的载荷参数，可以获取到箭体的具体状态信息，如载荷的能量消耗、工作模式等。
71.在本发明一优选的实施例中，上述步骤13可以包括：
72.步骤131，获取基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数；
73.步骤132，对基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数进行编码，以分别转换为对应的二进制数据；
74.步骤133，将编码后分别转换的二进制数据输入至预设的遥测帧中，以得到原始遥测帧；
75.步骤134，计算所述原始遥测帧的校验码，并将所述校验码添加至原始遥测帧的帧尾，以得到天基遥测帧。
76.在步骤131中，从各个部分收集必要的遥测参数，这些参数可能包括数据传输速率、信号频率、载荷状态等。在步骤132中，会将收集到的遥测参数转换为二进制数据，这样可以确保数据的兼容性和传输效率，编码是一个重要的过程，因为它可以将各种不同类型的数据统一为一种格式，便于处理和传输。在步骤133中，遥测帧是用于传输遥测数据的数据结构，它能够将各种遥测参数整合在一起，形成一个完整的数据包。在步骤134中，校验码是用来检查数据传输中是否发生错误的一种方式，通过在数据帧的尾部添加校验码，接收端可以通过计算校验码来确定数据的完整性和正确性，添加校验码是一个重要的步骤，因为它可以保证数据传输的可靠性。
77.在本发明一优选的实施例中，上述步骤14可以包括：
78.步骤141，将所述天基遥测帧中的二进制数据解码为原始遥测帧；
79.步骤142，根据所述原始遥测帧，解析得到各个遥测参数的实际数值；
80.步骤143，将各个遥测参数的实际数值封装或编码，以得到适应射频前端传输协议的数据包，并将所述数据包从数字形式转换为第一模拟信号；
81.步骤144，将所述第一模拟信号发送至射频前端。
82.在步骤141中，将收到的天基遥测帧中的二进制数据转换回原始的遥测帧。这个过程是必要的，因为二进制数据本身对于人类来说是难以理解的，需要将其解码成原始的遥测帧，才能进一步处理和分析。在步骤142中，系统会对原始遥测帧进行解析，得到各个遥测参数的实际数值，这些数值可以反映出基带终端的运行状态、射频前端的运行状态以及载荷的状态等信息。在步骤143中，系统会将解析出来的遥测参数的实际数值进行封装或编码，生成一个符合射频前端传输协议的数据包，然后，系统需要将这个数字形式的数据包转换成模拟信号，因为射频前端通常只能处理模拟信号。在步骤144中，系统将转换成模拟信号的数据包发送到射频前端，射频前端在接收到这个模拟信号后，将其转换回数字信号，然后根据接收到的数据进行相应的操作。总的来说，本发明实现了从接收天基遥测帧，到解析出遥测参数，再到将参数转换成适合射频前端处理的模拟信号的全过程，是一个完整的数
据处理和传输流程。
83.在本发明一优选的实施例中，上述步骤14可以包括：
84.步骤145，所述射频前端将接收到的第一模拟信号通过模数转换器转换为数字信号；
85.步骤146，对转换后的数字信号进行信道编码，以得到编码后的数字信号；
86.步骤147，对编码后的数字信号进行数据调制，转换为第二模拟信号；
87.步骤148，对第二模拟信号进行放大和滤波，以得到放大信号。
88.在步骤145中，所述射频前端将接收到的第一模拟信号通过模数转换器转换为数字信号，这个过程是为了将模拟信号转换为数字信号，方便后续的处理和传输，模数转换器的作用就是将模拟信号转换为数字信号。在步骤146中，对转换后的数字信号进行信道编码，以得到编码后的数字信号，信道编码是为了保证信号在传输过程中的可靠性，通过在原始信息中添加冗余信息，使得在信号传输过程中即使出现错误，也能通过错误检测和纠正技术恢复原始信息。在步骤147中，对编码后的数字信号进行数据调制，转换为第二模拟信号，数据调制是通信系统中的重要环节，其目的在于将需要传输的信息信号转换为适合在特定传输媒介上传输的形式，这个步骤将编码后的数字信号转换为模拟信号，以适应无线通信环境。在步骤148中，对第二模拟信号进行放大和滤波，以得到放大信号，放大是为了增强信号的强度，使其能够成功传输到目的地；滤波则是为了去除信号中的噪声，改善信号的质量。本发明通过对收到的模拟信号进行了一系列的处理，包括模数转换、信道编码、数据调制以及放大和滤波，最终得到了可以传输的放大信号，保证了信号可以在传输过程中保持其原有的信息，并且能够成功地传输到目的地。
89.在本发明一优选的实施例中，上述步骤14可以包括：
90.步骤149，所述射频前端将所述放大信号通过相应的传输线路发送至双臂螺旋天线；所述双臂螺旋天线根据所述放大信号，产生相应的电磁场，并将所述电磁场以电磁波的形式向空间中辐射。
91.在步骤149中，射频前端将经过放大的信号发送到双臂螺旋天线，这是一个主要的硬件设备，用于发送和接收无线电信号，传输线路是连接射频前端和双臂螺旋天线的媒介，通常是同轴电缆或其他类型的传输线，接下来的过程是，双臂螺旋天线根据所述放大信号，产生相应的电磁场，并将所述电磁场以电磁波的形式向空间中辐射，这是无线通信的基本原理，电磁场的生成和辐射是由放大信号驱动的，放大信号决定了电磁场的性质，如频率、相位等，电磁波是电磁场变化产生的，它可以穿越空气和真空，携带信息进行远距离传输。
92.一种箭载天基遥测方法，所述方法包括：
93.获取处理数据，所述处理数据为基带终端获取的箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，并对所述天基遥测帧进行处理以获得的处理数据；
94.对所述处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；
95.将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，以使所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。
96.在本发明实施例中，基带终端获取箭上综合采编装置的遥测数据全帝码流。然后，
对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，以便在传输过程中保证数据的完整性和准确性。然后，获取指定子帧的载荷参数，这些参数是对载荷状态的描述，包括但不限于温度、压力、位置等。然后，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，这一步是对所有获取的数据进行整合，形成一个完整的天基遥测帧。最后，对天基遥测帧进行处理，以获取需要传输的处理数据。对处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理。信道编码是为了保证信息在传输过程中的稳定性和可靠性，通过在原始信息中添加冗余信息，即使在传输过程中出现错误，也能通过错误检测和纠正技术恢复原始信息。数据调制是将数字信号转换为模拟信号，以便于通过无线电波进行传输。放大滤波处理是对信号进行放大和滤除噪声，以保证信号的质量和强度，使得信号能够成功传输到目的地。将放大信号发送至双臂螺旋天线，以使双臂螺旋天线将信号辐射到近地轨道周围空间。这是无线通信的基本原理，通过天线将信号以电磁波的形式传输至空间设备，实现遥测信息的传输。
97.如图1至图5所示，在本发明实施例中，双臂螺旋天线是连接箭载天基遥测系统与地面天基检测站的关键媒介，天基天线的选型、仿真及设计对于箭载天基遥测系统的性能起着决定作用。天基单臂螺旋天线在轴向模式下发生谐振时，其阻抗远低于50欧姆，而当添加一个短接到地面的螺旋线后，该天线可用作折叠天线，低阻抗可以调整到接近同轴电缆的参考阻抗50欧姆，本发明创新性的将双臂螺旋天线应用于箭载天基遥测系统中，与单臂螺旋天线比高出2db增益；与扇区定向天线、振子线极化天线相比简化了馈电网络，当然双臂螺旋天线的选用也对箭体的电磁兼容性提出了更苛刻的要求。本发明为了能够更真实地模拟出天线在近地轨道处的工作环境及工作状态，选用高级数值仿真软件comsol中的电磁波、频域及重力场接口模块进行箭载天基天线的多物理场耦合仿真。
98.在本发明实施例中，所述天基双臂螺旋天线多物理场耦合仿真模型由双臂螺旋辐射体、圆形接地板、调谐短截线、同轴电缆和包围空气区域的完美匹配层组成。双臂螺旋辐射体的一端连接到射频电缆的内部导体销，另一端短接到接地板。双臂螺旋辐射体结构沿z轴缠绕，并在顶端相连接，调谐短截线位于接地板的中心。本次耦合仿真中的所有金属零件都被模拟为理想电导体，其内部域不包含在分析范围中；同轴电缆内部导体与外部导体之间的空间用聚四氟乙烯材料填充，同轴型集总端口用于激励天线。除完美匹配层以外的所有域都由四面体网格划分。
99.在本发明实施例中，在完成双臂螺旋天线几何模型构建、材料参数设置、端口边界确认等前期准备工作的基础上，对仿真模型添加电磁波、频域及重力场接口，首先将中心频率设置为385mhz。在设置物理场和查看网格过程中，对仿真模型中指定域和边界设置了“物理场隐藏”，以便能够更清晰地观察在天线工作过程中近地轨道空间周围的电场强度，轴向模式下双臂螺旋天线把从馈线取得的能量均匀向周围空间辐射出去，且最大辐射方向在水平面上，表明多物理场耦合条件下的系统天线能够把最大信号增益控制在水平方向，验证了天线设计的全向性。
100.在本发明实施例中，上位机软件主要实现对天基基带、天基变频板卡的配置及遥测数据的采集、显示、存储、分析功能。系统软件数据通信方式采用标准千兆以太网接口，上位机软件经由交换机通过udp/ip协议向天基检测站发送控制指令，并采用组播的方式接受天基检测站发过来的遥测数据，数据接受稳定后，软件界面右上方四处状态指示灯变绿，在
界面中间区域的“数据接受”区刷新显示接受到的数据，刷新时间间隔为50ms，实时数据以.dat文件进行存储记录，同时上位机界面下方实时绘制天基数据帧计数变化曲线。
101.本发明经过一系列实验、模拟和实际使用的验证，证明其可行性和有效性。
102.首先，我们进行了一系列的实验，在实验室环境中搭建了基于双臂螺旋天线的箭载天基遥测系统，并对其进行了系统性能测试。通过实验，我们验证了双臂螺旋天线的全向覆盖能力、高增益和接收灵敏度，以及抗干扰能力和稳定性。
103.其次，我们进行了大量的模拟和仿真工作，通过计算机模型和仿真软件对系统进行了性能评估。通过模拟，我们验证了双臂螺旋天线结构的理论性能，包括覆盖范围、增益和接收灵敏度等关键指标。模拟结果与实验数据相吻合，进一步证明了本发明的系统设计的可行性和有效性。
104.最后，我们在实际的使用场景中对本发明的系统进行了验证。我们将基于双臂螺旋天线的箭载天基遥测系统应用于真实的箭载飞行器，并进行了实际数据传输和接收测试。通过实际的使用，我们验证了系统在实际飞行环境中的性能表现。实际使用结果表明，本发明的系统能够稳定地接收和传输飞行器的天基遥测数据，并且在不同飞行状态下均具备可靠的通信连接。
105.如图2所示，本发明的实施例还提供一种箭载天基遥测装置20，包括：
106.获取模块21，用于获取箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；
107.处理模块22，用于对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。
108.可选的，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数，包括：
109.基带终端接收来自箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；
110.对所述遥测数据全帧码流进行位同步处理，以确定接收端解码每一个数据帧；
111.经过位同步处理后，基带终端进行帧同步处理，以确定数据帧的起始位和结束位，以解码每一个数据帧；
112.当完成数据帧同步后，基带终端从每个数据帧中提取出指定子帧的载荷参数。
113.可选的，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，包括：
114.获取基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数；
115.对基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数进行编码，以分别转换为对应的二进制数据；
116.将编码后分别转换的二进制数据输入至预设的遥测帧中，以得到原始遥测帧；
117.计算所述原始遥测帧的校验码，并将所述校验码添加至原始遥测帧的帧尾，以得到天基遥测帧。
118.可选的，对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至
射频前端，包括：
119.将所述天基遥测帧中的二进制数据解码为原始遥测帧；
120.根据所述原始遥测帧，解析得到各个遥测参数的实际数值；
121.将各个遥测参数的实际数值封装或编码，以得到适应射频前端传输协议的数据包，并将所述数据包从数字形式转换为第一模拟信号；
122.将所述第一模拟信号发送至射频前端。
123.可选的，所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号，包括：
124.所述射频前端将接收到的第一模拟信号通过模数转换器转换为数字信号；
125.对转换后的数字信号进行信道编码，以得到编码后的数字信号；
126.对编码后的数字信号进行数据调制，转换为第二模拟信号；
127.对第二模拟信号进行放大和滤波，以得到放大信号。
128.可选的，将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间，包括：
129.所述射频前端将所述放大信号通过相应的传输线路发送至双臂螺旋天线；
130.所述双臂螺旋天线根据所述放大信号，产生相应的电磁场，并将所述电磁场以电磁波的形式向空间中辐射。
131.需要说明的是，该装置是与上述方法相对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
132.本发明的实施例还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
133.本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
134.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
135.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
136.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
137.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
138.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
139.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
140.此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
141.因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
142.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种箭载天基遥测方法，其特征在于，所述方法包括：获取箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。2.根据权利要求1所述的箭载天基遥测方法，其特征在于，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数，包括：基带终端接收来自箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；对所述遥测数据全帧码流进行位同步处理，以确定接收端解码每一个数据帧；经过位同步处理后，基带终端进行帧同步处理，以确定数据帧的起始位和结束位，以解码每一个数据帧；当完成数据帧同步后，基带终端从每个数据帧中提取出指定子帧的载荷参数。3.根据权利要求2所述的箭载天基遥测方法，其特征在于，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，包括：获取基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数；对基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数以及指定子帧的载荷参数进行编码，以分别转换为对应的二进制数据；将编码后分别转换的二进制数据输入至预设的遥测帧中，以得到原始遥测帧；计算所述原始遥测帧的校验码，并将所述校验码添加至原始遥测帧的帧尾，以得到天基遥测帧。4.根据权利要求3所述的箭载天基遥测方法，其特征在于，对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端，包括：将所述天基遥测帧中的二进制数据解码为原始遥测帧；根据所述原始遥测帧，解析得到各个遥测参数的实际数值；将各个遥测参数的实际数值封装或编码，以得到适应射频前端传输协议的数据包，并将所述数据包从数字形式转换为第一模拟信号；将所述第一模拟信号发送至射频前端。5.根据权利要求4所述的箭载天基遥测方法，其特征在于，所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号，包括：所述射频前端将接收到的第一模拟信号通过模数转换器转换为数字信号；对转换后的数字信号进行信道编码，以得到编码后的数字信号；对编码后的数字信号进行数据调制，转换为第二模拟信号；对第二模拟信号进行放大和滤波，以得到放大信号。6.根据权利要求5所述的箭载天基遥测方法，其特征在于，将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间，包括：
所述射频前端将所述放大信号通过相应的传输线路发送至双臂螺旋天线；所述双臂螺旋天线根据所述放大信号，产生相应的电磁场，并将所述电磁场以电磁波的形式向空间中辐射。7.一种箭载天基遥测方法，其特征在于，所述方法包括：获取处理数据，所述处理数据为基带终端获取的箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流，对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数，根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧，并对所述天基遥测帧进行处理以获得的处理数据；对所述处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，以使所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。8.一种箭载天基遥测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取箭上综合采编装置的遥测数据全帧码流；对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；处理模块，用于对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。9.一种计算设备，包括：一个或多个处理器；一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供一种箭载天基遥测方法、装置及计算设备，涉及箭载天基遥测技术领域，所述方法包括：对遥测数据全帧码流进行位同步和帧同步处理，得到指定子帧的载荷参数；根据基带终端的遥测参数、射频前端的遥测参数和指定子帧的载荷参数构建天基遥测帧；对所述天基遥测帧进行处理以获得处理数据，并将所述处理数据发送至射频前端；使得所述射频前端对接收到的处理数据进行信道编码、数据调制以及放大滤波处理，以得到放大信号；将所述放大信号发送至双臂螺旋天线，使得所述双臂螺旋天线将所述放大信号辐射到近地轨道周围空间。本发明能够提供较高的增益和接收灵敏度，能够捕获飞行器发射的微弱信号，并确保高质量的数据传输。并确保高质量的数据传输。并确保高质量的数据传输。


技术研发人员：王健 布向伟 彭昊旻 姚颂 魏凯
受保护的技术使用者：东方空间技术（北京）有限公司 东方空间（西安）宇航技术有限公司 东方空间（海南）科技有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/9/23