测控与通信需求文档

备注：此文档并非最终完成版本，其中内容或信息可能有所变动。
负责人：@马志伟(BG7ZDQ)、@机蓝蓝(BI4PYM)
链接文献：

1. https://doc.weixin.qq.com/doc/w3_ASwAswYPAL8pHEPdqdyRCCDmM3kU8?scode=ABAAUgetABELTUQ4czASwAswYPAL8
2. https://doc.weixin.qq.com/doc/w3_AQwAPgZXAEAu7rpMzq1QrC1ghekLh?scode=ABAAUgetABE1198UoZAQwAPgZXAEA
3. https://doc.weixin.qq.com/doc/w3_ASwAswYPAL8HxMvP0IMTs0xrrpn2a?scode=ABAAUgetABE0EX9Pu5ASwAswYPAL8

一、总体概述

测控通信分系统（TT&C）承担卫星与地面站间全量数据传输业务，覆盖遥测、遥控、中继转发通信、业余无线电载荷、科普载荷软硬件设计与在轨实现；
本系统受控于星务计算机，定时向星务计算机上报自身运行状态；
设计目标：具备稳定可靠双向通信能力，同时兼容全球业余无线电用户使用规范与使用需求。

二、需求概述

1. 系统组成：遥测下行链路、遥控上行链路、V/U段FM转发通信三大基础模块，配套业余无线电、在轨科普拓展任务；
2. 设计目标：多链路、多调制模式冗余架构，保障天地通信稳定性与灵活性，满足在轨科学试验、业余无线电爱好者试验平台使用需求。

三、硬件需求详情

3.1 遥测链路发射机（星→地，下行）

• 可选链路模式：GMSK(4800bd) / LoRa(1200bd)
• 链路带宽：GMSK：TBD；LoRa：TBD
• 核心功能：卫星整机状态遥测数据下传、业余/科普载荷数据下发（含SSDV图像传输）
• 硬性要求：
  1. 整机最高可靠性设计，支持链路模式在轨受控切换；
  2. 符合工信部无线电管理法规与技术指标；
  3. 满足整星其他分系统接口、功耗、结构约束；
  4. 满足链路预算、系统误码率设计指标；
  5. 预留扩展能力，兼容未来新增在轨试验数据传输；
• 其他参数：TBD

3.2 遥控链路接收机（地→星，上行）

• 可选链路模式：GMSK(4800bd) / LoRa(1200bd)
• 链路带宽：GMSK：TBD；LoRa：TBD
• 核心功能：地面遥控指令上注，实现卫星姿态控制、整机功耗配置、通信模式切换，同步下发业余载荷（在轨演奏、星上摄影、转发器）配置参数；
• 硬性要求：
  1. 整机最高可靠性设计，链路模式可远程受控切换；
  2. 符合工信部无线电管理法规与技术指标；
  3. 满足整星其他分系统约束条件；
  4. 满足链路预算、系统误码率指标；
  5. 全链路数据加密，配套指令应答回传确认机制；
• 其他参数：TBD

3.3 V/U FM 业余转发器

• 链路模式：NFM
• 工作带宽：12.5 kHz
• 核心功能：V/U业余频段FM语音中继转发；支持上行话音转发 + 星上内置音频下发（SSTV、太空八音琴在轨播音）
• 硬性要求：
  1. 符合工信部无线电管理法规与技术指标；
  2. 满足整星其他分系统约束；
  3. 以乳酸菌天线增益为基准，5W发射功率条件下，仰角≥20°可稳定地面通联；
  4. 支持工作模式切换；
• 其他参数：TBD

四、业余科普载荷专项需求

4.1 SSTV 慢速扫描图像传输

• 工作模式：FM（其余参数TBD）
• 参考文档：链接1，项目负责人：@马志伟(BG7ZDQ)
• 功能说明：详见《业余与科普载荷需求文档》
• 落地要求：
  1. 依托FM转发器射频通道发射；
  2. 合规工信部无线电规范；
  3. 以乳酸菌天线增益为基准，仰角≥20°地面可靠接收解码；
• 其余细节：详见对应专项文档。

4.2 SSDV 数字慢速图像传输

• 工作模式：TBD
• 参考文档：链接1，项目负责人：@马志伟(BG7ZDQ)
• 功能说明：详见《业余与科普载荷需求文档》
• 落地要求：
  1. 依托遥测下行发射机射频通道下发；
  2. 合规工信部无线电规范；
  3. 以乳酸菌天线增益为基准，仰角≥20°地面可靠接收解码；
• 其余细节：详见对应专项文档。

4.3 太空八音琴（在轨音乐演奏）

• 工作模式：FM
• 功能说明：详见《业余与科普载荷需求文档》
• 落地要求：
  1. 依托FM转发器发射通道输出音频；
  2. 合规工信部无线电规范；
  3. 以乳酸菌天线增益为基准，仰角≥20°地面可靠接收；
• 其余细节：详见对应专项文档。

五、分系统与星务计算机交互需求

1. 交互逻辑：双向数据交互，星务计算机下发控制指令管控本系统，本系统实时回传整机工作状态、运行参数；
2. 总线协议、数据格式定义：参考链接2，专项负责人：@张超(BI6OPR)。

六、可靠性与安全性冗余设计

1. 链路冗余：测控上下行链路硬件/链路冗余架构，单点故障保留基础通信能力；
2. 抗干扰设计：选用适配调制+信道编码方案，提升编码增益与抗干扰性能；
3. 遥控安全：上行遥控链路增加加密、身份鉴权，杜绝非法指令操控；
4. 频谱合规：遵循ITU、IARU业余卫星频段划分规则，规避对地/对其他在轨卫星射频干扰；
5. 频率规划：优化信道与频点分配，提升频谱利用率，配套射频干扰应急处置预案；
6. 剩余细则：待定。