简介：低轨卫星的发展已全面进入竞争加速期，空间轨道和频段等不可再生的战略资源将日益短缺，世界正在加快争取有限的资源。2020年，中国ESMT代理将卫星互联网纳入新的基础设施类别，商业航天公司也开展了自己的太空计划。2022年3月5日，西昌卫星发射中心成功发射了中国商业航天公司银河航天02批量卫星和中国首批开发的6颗低轨宽带通信卫星，实现了中国首个V频段低轨卫星测控数字传输。这次成功发射对促进中国商业低轨卫星通信遥感一体化技术的发展具有积极意义。在这项任务中，由NI上海中央核心信息技术有限公司（以下简称中央核心）提供的测控数传软硬件集成解决方案，有效保证了银河航天V频段测控数传任务。

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银河航天信关站

传统上，卫星测控和通信业务是独立实施的。通常，X频段用于支持商业卫星的测控。在开展通信业务时，需要X频段测控站提供服务，这不是运营成本或实时性方面的最佳工作模式。 银河航天测控负责人李晶说：随业务渠道进行测控是航天测控领域的发展趋势之一，不仅有利于为通信业务提供实时测控支持，而且降低了系统运行成本。银河航天02批卫星测控通信系统成功突破了大频偏差和高动态同步调节技术，首次实现了V频段随路测控数字传输功能，建立了中国第一个V频段随路测控数字传输系统，开创了低轨宽带卫星星座运行管理的新模式。

突破卫星在轨试验：NI通用化仪器

低轨卫星产业发展迅速，但测试变得越来越具有挑战性。例如，数字双胞胎在低轨卫星通信领域的应用、卫星批量生产的自动化测试、从开发到在轨运行的完整生命周期测试一直是行业的痛点。

正如NI亚太地区商业航天总监刘金龙说：低轨道卫星通信星座的发展也在改变卫星的轨道测量、控制和运行。新的低轨道卫星集成了许多前沿技术，如通信基带处理技术和数字波束形成(DBF)等等，大大提高了卫星在轨的可重配置能力，要求在有限的星地连接时间内进行更自动、更灵活的在轨测试、控制和数据传输。通用设备平台将充分发挥其灵活开放的优势，帮助卫星技术迭代创新，加快测控与轨道运行融合的探索。”

NI在轨射频测试中创新使用通用仪器设备是对硬件和软件的巨大挑战，但也是未来实现设备测量、运行和维护一体化和一卡多用途的重要尝试。

NI卫星在轨测控和高速数传解决方案

NI高速数传系统卫星在轨测控亮点：

● 为了抑制大多数普勒偏差，NI成功地将射频信号锁定在数兆赫兹偏差范围内，工程师改进了频偏捕获算法。

● 依靠低轨高动态场景，克服低轨高动态场景NI信号处理板卡操作能力强，采用粗搜细捕、环路跟踪等多种算法并举，使得NI 在轨测控设备的灵敏度、通信时间等指标优于预期。

● 通用软件无线电设备，结合先进的信号处理，真正实现一卡多用

创新无人值守站控平台的软壁垒

在这项任务中，由NI与众执芯共同提供的测控数传软硬件一体化解决方案，实现了桌面测试和在轨测试的双重测试目标。在双方合作开发的无人值守站控制平台的支持下，测控数传基带可以与银河测控远端平台进行无缝遥控、遥控数据交互、远程监控和参数配置，有效保证任务的圆满成功。无人值守站控平台包括众执芯站控软件、银河航天远端控制单元、NI测控与数传基带系统。

众执芯站控软件作为无人值守站控平台的核心环节，有许多亮点：

● 基于自主研发框架，可有效应对建站初期不断变化的复杂需求，具有可扩展性、可伸缩性等优点

● 与NI高效匹配和集成测控和数传基带系统，提高站内系统的运行效率和性能

● 银河航天远端控制单元具有开放式通用接口，可快速连接

● 7*在24小时无人值守的自动运行状态下，完成各分系统状态、数据信息和工作参数的监控，完成分系统工作参数和设备配置的远程控制功能，可视化地完成远程控制单元发布任务的计划冲突检查、制定、分配和实施。

中央核心总经理、卫星融合通信部负责人王浩文在保证发射任务的过程中，众执芯和NI为了应对高动态、大多数普勒频偏的挑战，与银河航天合作完成在轨测试任务，工程师优化和完善了遥测链路、数传链路等信号同步算法。首次采用通用软件无线电设备，结合先进的信号处理算法，实现一卡多用。随着这项任务的成功，我们也开启了从地面测试到轨道测试的新旅程，这是设备测量、运行和维护一体化的坚实一步。”

卫星在轨测控和高速数传地面站无人值守平台

银河航天作为商业航天领域的领导者，在低成本通信载荷、卫星平台、地面通信系统、卫星测试验证等方面建立了核心能力。早在2020 年1 月16 银河航天成功发射首发星，是中国通信能力最强的低轨宽带通信卫星。银河航天推出了一系列关键技术验证，完成了中国首次小规模生产低轨宽带通信卫星，积累了大量的测试数据和经验，为更多的低轨卫星测试奠定了良好的基础。

与传统的高轨道同步轨道卫星相比，低轨道卫星具有传输延迟小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富等优点。地球近地轨道可容纳约6万颗卫星。预计到2029年，地球近地轨道将部署约5.7万颗低轨道卫星。低轨道卫星产业已成为全球竞争的新蓝海，中国的低轨道卫星产业正在积累。

中国商业航天公司需要建立的核心技术壁垒是低轨星座通信系统设计、卫星开发核心能力、低成本卫星量产能力。NI在航空航天行业深耕40多年，与多家科研机构和商业航天公司合作。未来，NI与合作伙伴将在低轨星座通信系统、卫星设计、地面测试和轨道测试控制管理以及地面终端在各行业应用的商业闭环中发挥积极作用。