临近空间飞行器低仰角测控通信中的自适应盲波束形成算法
2012-06-09姬正洲
姬正洲,卢 虎
(空军工程大学 理学院,陕西 西安 710051)
临近空间(Near Space)通常是指距地表 20~100 km处的空域,其下面的空域(20 km以下)是航空飞行器的主要活动空间,其上面的空域(100 km以上)是航天飞行器的运行空间。由于临近空间区域中的飞行器有很好的侦察预警、通信中继、导航定位和信息对抗的能力,具有独特的军事资源优势,目前对临近空间研究和开发己成为各军事大国关注的热点[1-2]。
对于临近空间的飞行器研究来说,测控通信系统是其信息保障的核心,但由于临近空间复杂的大气环境,电磁波在传输过程中会出现散射情况,对于测控信号的捕获和接收均会造成很大的影响,在低仰角情况下,地面站接收到的信号包括来自地面的多径反射分量以及因飞行器高速运动产生的大动态多普勒频移,而这些分量使现有测控通信系统的性能严重下降[3-4]。因此,作为一个全新的研究领域,临近空间中测控通信的研究中许多问题需要创新性研究和解决。
1 测控通信系统频率选择
ITU曾以平流层高空飞艇为代表,对临近空间平台通信业务的频段做出了明确划分:
1)1997 年世界无线电大会时,将 47.2~47.5 GHz(下行)/47.9~48.2 GHz(上行)分配给临近空间平台业务专用:
2)2000年世界无线电大会时,鉴于上述频段雨衰较大,设备不成熟等因素,又增补了下列频段:①作为国际移动通信-2000(IMT-2000)的基站时。在1区和3区(ITU规定:大体上欧洲和非洲为1区,美洲为2区,亚洲和澳洲为3区),近空间平台可使用 1 885~1 980 MHz,2 010~2 025 MHz及2110~2 170 MHz频段,在 2区可使用 1 885~1 980 MHz及 2 110~2 160 MHz频段,以便与第3代移动通信系统兼容,构成与地面蜂窝相互配合的通信网;……
