陈 伟,娄 莎,赵卫军,刘文怡,白 嘉

(1.北京宇航系统工程研究所，北京 100076； 2.北京航天石化技术装备工程有限公司，北京 100076； 3.中北大学 仪器与电子学院，太原 030051)

0 引言

受益于卫星导航定位产业的蓬勃发展以及卫星导航定位芯片的性能提升，火箭残骸回收技术出现了一种新方法。通过在待回收舱体安装一台具有导航电文解算和北斗短报文发送功能的无线定位装置，将残骸在下降过程中以及落地后的定位数据持续发送给地面残骸搜寻人员，大幅加快了搜寻的进程和可靠性，降低了回收成本。经飞行试验验证，该无线定位装置水平定位精度优于5 m，实现了残骸回收“下车即见”的预定目标。

1 总体设计

无线定位系统通过安装于舱壁的导航天线和定位装置内部的定位芯片实时获取火箭残骸的经纬高数据，利用北斗卫星短报文通信业务将其发送给地面搜寻人员手持终端。无线定位装置流程控制、资源调度和内部模块间的电路接口通过低功耗、高性能的ARM Cortex架构微控制器完成。无线定位装置采用外部设备供电和内置锂电池供电两种模式。

1.1 方案设计

1.1.1 定位数据无线传输方式

随着北斗系统应用的推广和普及，利用导航定位芯片获取设备自身定位信息已成为业内的首选方案，而定位数据的无线传输方式则有GSM、GPRS、无线数传电台、北斗短报文通信等多种方式。鉴于GSM、GPRS对无人区和少人地区信号网络覆盖较差，通信质量难以保证；无线数传电台方式则需要额外增加箭上设备，且通信距离通常只有数十公里，作用距离受限；……