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1、项目计划号： 20192214-T-469通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法编制说明（征求意见稿）中国空间技术研究院通信卫星事业部2019年9月16日通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法编制说明（一） 工作简况1.1 任务来源本标准是国家标准委发布的2019年国家标准计划项目之一，项目计划编号：20192214-T-469，标准计划名称：通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）提出并归口；由中国空间技术研究院通信卫星事业部负责起草。1.2 主要工作过程、标准主要起草人及其所做工作编制任务下达后，航天科技集团中国空间技术研究院、中国卫通
2、等卫星研制单位和用户单位的技术专家共同成立了编制组。编制组成员包括上述单位的总体技术人员、有效载荷在轨测试技术负责人及标准化专业人员，标准编制组人员组成和分工见表1。表1 编制组人员分工序号姓名单位职称/职务任务分工1马强中国空间技术研究院高工负责标准总体设计、统稿2徐汝军中国空间技术研究院高工负责撰写编制说明3杨博中国空间技术研究院高工负责测试依据、测试条件4郑育红中国空间技术研究院研究员负责测试系统、测试项目5钟良玉中国空间技术研究院高工负责测试依据、测试条件6索洪海中国空间技术研究院高工负责测试依据、测试条件7杨冬雪中国空间技术研究院高工负责测试方法8温妍中国空间技术研究院高工负责测试方
3、法9祁圣君中国空间技术研究院高工负责测试方法10孙海燕中国空间技术研究院高工负责术语和定义11魏振超中国空间技术研究院研究员负责测试报告12夏维娜中国空间技术研究院高工负责标准化工作2011年至2019年，中国空间技术研究院通信卫星事业部负责CHINASAT-6A等7颗通信卫星的在轨测试工作，在轨测试工作紧扣在轨测试任务要求和通信卫星有效载荷技术发展趋势，加强有效载荷在轨测试项目研究，不断更新测试方法，促使有效载荷在轨测试工作更可靠高效；中国空间技术研究院通信卫星事业部通过对有效载荷在轨测试工作持续研究与实践，已经提炼出可广泛应用的有效载荷在轨测试项目、在轨测试方法、在轨测试系统。2019年3
4、月6月，编制组完成了在轨测试调研工作和数据分析工作。调研国内外有效载荷在轨测试类的现有标准，通信卫星有效载荷测试的实际实施情况；从中国空间技术研究院在轨测试数据库着手分析有效载荷在轨测试的基础项目、测试方法数据的准确度、测试系统的通用性等。2019年6月9月，编制组在调研工作和数据分析工作基础上，开始起草标准草案。2019年9月12月，编制组编制完成了标准征求意见初稿，编制单位对征求意见初稿进行了内部讨论，编制组根据内部讨论意见修改完善后，于2019年11月完成了标准征求意见稿；2019年12月，中国空间技术研究院通信卫星事业部科学技术委员会完成标准征求意见稿的会议审查工作，形成多项修改意见，
5、编制组于会后将意见落实到标准征求意见稿。（二） 标准编制原则和确定标准主要内容的论据2.1 标准编制原则本标准编制原则如下：a） 适应性原则目前通信卫星有效载荷类型多，大范围可分成透明转发器、天线、信号处理通道，将透明转发器和天线组成的有效载荷称为透明转发类，信号处理通道和天线组成的有效载荷称为信号处理类。其中透明转发类在不同通信卫星有效载荷中其组成原理一致，信号处理类有效载荷却随不同任务其组成原理截然不同，中国空间技术研究院已发射和在研的通信卫星有效载荷综合测试对于透明转发类采用统一的测试方法，信号处理类均有专属对应的测试方法，不能通用。因此数字处理类有效载荷不属于通信卫星有效载荷通用部分，
6、在轨测试方法标准只对所有通信卫星有效载荷的通用部分测试方法进行规定，即本标准明确只适应通信卫星透明转发类有效载荷，通信卫星透明转发类有效载荷皆可以采用本标准中的测试方法、测试系统、测试项目。b） 全面性原则本标准在充分研究10余颗在轨通信卫星透明转发类有效载荷相关数据的基础上，从通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试需求出发，全面考虑通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试及其特点，覆盖通信卫星透明转发类有效载荷性能测试的各项内容，包括测试依据、测试条件、测试系统、测试项目、测试方法及测试报告。c） 可操作原则该标准牵头单位中国空间技术研究院通信卫星事业部长期从事通信卫星的设计、制造、测试工作，完成了超
7、20颗大型通信卫星有效载荷系统级、分系统级工厂测试和在轨测试工作，积累了丰富可靠的经验。本标准全部内容均已经过5颗以上通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试验证，取得了良好的应用效果。本标准层次分明，具有良好的可操作性。d） 先进性原则本标准内容体现了国内通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试领域的最新方法，并综合了通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试领域的成功经验。本标准描述的各测试项目及测试方法均为现行通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试的测试项目及其测试方法。2.2 标准主要技术内容标准主要技术内容说明如下：（1）关于修订内容本标准是对GB/T 1263990通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法的修订
8、，此标准只对通信卫星透明转发类有效载荷的在轨测试方法做出规定，本次修订沿用此原则，不增加数字处理类有效载荷在轨测试方法。主要修订内容如下：a) 按测试方法类标准的要求，对标准的结构和章节编排进行了调整；b) 根据目前在轨测试的实际执行情况，增加了对测试依据和测试条件的要求；c) 随着测试技术和仪器设备的提高，目前在轨测试系统的组成和要求已发生较大变化，因此增加了对测试系统的要求；d) 完善测试项目，规范测试项目名称。说明：原标准中规定的测试项目有：卫星单载波饱和工作点的确定、卫星等效全向辐射功率EIRPS及输入输出特性曲线、单载波饱和通量密度、卫星品质因数（G/T）S、卫星转发器增益的稳定度、
9、卫星转发器本振频率准确度与稳定度、卫星有效载荷的幅度频率特性、群时延频率特性、调幅调相（AM/PM）变换系数KP、转发器幅度压缩系数C、卫星可懂串话、信标等效全向辐射功率EIRP、信标频率、信标频率的稳定度、卫星通信信道静态噪声频谱、在轨卫星天线方向图，上述项目皆是透明转发类有效载荷在轨测试项目，随着通信卫星透明转发类有效载荷技术的发展，为更加全面验证被测有效载荷性能，新增了透明转发类有效载荷测试项目，另外为了与国外通信卫星测试技术接轨，将透明转发类有效载荷在轨测试项目名称进行规范，使其与国外测试项目名称一致，以增进与国际通信卫星在轨测试技术的交流。本标准的测试项目名称如下： 输入输出特性 S
10、FD 饱和EIRP 静态噪声频谱 G/T 幅频特性 增益稳定度 带外抑制特性 杂波特性 本振频率准确度及稳定度 信标EIRP 信标频率特性 天线极化隔离度 天线方向图 增益控制特性 群时延特性 三阶互调 ALC电平控制特性 ALC稳定度e) 修订后的标准，强化了可操作性和数据处理，结合清晰的测试连接框图，给出逻辑清楚的测试操作步骤，并优化了数据处理方式，使标准内各测试项目的测试方法执行性更强。f) 对修订后标准新增测试项目进行说明，增加的测试项目包括带外抑制特性、杂波特性、天线极化隔离度、增益控制特性、ALC电平控制特性、ALC稳定度测试项目及测试方法；说明：为了更加全面的验证透明转发类有效载
11、荷的性能，满足被转发信号对传输信道的要求，通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试增加了上述项目，上述项目已在超过7颗以上通信卫星在轨测试中实施，并已成为用户所要求的通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试项目，是通信卫星具备在轨交付卫星用户的重要依据，所以补充了上述测试项目和测试方法。g) 修改了群时延特性测试项目的测试方法；说明：与原标准中规定的测试方法相比，现有有效载荷群时延特性测试精度已有更高的要求，测试方法已有了较大改进，由原有的模拟解调法改为数字解调法，所以需要对相关测试项目的测试方法进行修改。h) 修改了本振频率准确度和稳定度测试项目的测试方法；说明：与原标准中规定的测试方法相比，频率准确度
12、从一次测量计算相对差值的方式更改为多次测量计算方差的方式进行计算，频率稳定度修订后分成长期频率稳定度和短期频率稳定度，长期稳定度明确时间大于24h，通过测量值与目标值差值相对目标值的百分比进行计算，短期稳定度则采用多次测量计算方差的方式进行计算。i) 删除了调幅调相变换系数、转发器幅度压缩系数、卫星可懂串话等测试项目及其测试方法；说明：现有通信卫星有效载荷在轨测试已取消了对调幅调相变换系数、转发器幅度压缩系数、卫星可懂串话等测试项目的要求，所以对GB/T 1263990规定的相关测试项目进行删除。j) 修改了其他测试项目的测试框图及测试步骤。说明：随着自动化测试技术水平的提高，通信卫星有效载荷
13、的测试设备、测试步骤等已有较大改进，需要对GB/T 1263990的测试框图及测试步骤进行修改。（2）关于本标准的使用范围如2.1节中适应性原则所述，通信卫星的有效载荷在轨测试分为透明转发类和数字处理类，其中不同通信卫星的透明转发类有效载荷具有相同系统组成，因此在轨测试可以采用相同的测试项目和测试方法，相反数字处理类有效载荷随任务需求大相径庭，导致其工作原理及组成千差万别，不能统一其在轨测试方法，均需要单独制定数字处理类各分类对应的在轨测试标准，另外原标准由于制定于通信卫星发展初期，当时有效载荷技术仅局限存在透明转发类，因此使用有效载荷在轨测试方法就是指透明转发类有效载荷测试方法，本次修订坚持
14、标准适应性沿用原则，并全面考虑通信卫星有效载荷当下发展情况和标准的针对性，本标准规定的测试项目仅限于针透明转发类的有效载荷。（3）关于测试过程中的参数设置由于不同通信卫星的用途不同，因此在轨要求差异较大。为保证标准的通用性，本标准对测试过程中相关参数的取值未做强制要求，仅给出了推荐值供参考。具体实施时应按在轨测试大纲和在轨测试细则中的要求执行。（三） 主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果3.1实验情况在2011至2019年期间，在对透明转发类有效载荷在轨测试技术不断研究、实践、总结的基础上，中国空间技术研究院通信卫星事业部先后完成了CHINASAT-6A、CHINA
15、SAT-11等7颗通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试的测试大纲、测试方案的编制和测试实施工作，形成海量的在轨测试数据和丰富的在轨测试经验。所负责的在轨测试型号以国际合作型号为主，为满足众多用户需求，在轨测试工作对标国际用户通用要求，提交的在轨测试数据报告真实反应被测对象性能，经在轨测试验证的通道交付后均工作正常，符合设计要求。本标准中的测试方法是对多个通信卫星透明转发类有效载荷在轨测试的总结与提炼，标准中的所有内容均经过全面的验证。表1应用标准完成有效载荷在轨测试的通信卫星统计表（共7颗）序号型号名称研制单位用户方发射时间1.CHINASAT-6A中国空间技术研究院通信卫星事业部卫通公司2011年2.CHINASAT-11中国空间技术研究院通信卫星事业部卫通公司2013年3.CHINASAT-17中国空间技术研究院通信卫星事业部卫通公司2016年4.CHINASAT-16中国空间技术研究院通信卫星事业部卫通公司
