引言：低轨卫星进步已综合进入竞争提速期，空间轨道和频段这一不可再生的战略资源将日益紧缺，全球都在加速争取有限的资源。2024年，中国已将卫星互联网纳入新基建范畴，商业航天企业也纷纷开展自己的太空规划。2024年3月5日，中国商业航天企业银河航天02批批产卫星、中国第一次批量研制的6颗低轨宽带通信卫星在西昌卫星发射中心成功发射，并实现了国内首例V频段低轨卫星测控数传，这次成功发射对于推动中国商业低轨卫星通信遥感一体化技术进步具有积极意义。本次任务中，由NI联合上海众执芯信息科技有限企业(下面内容简称“众执芯”)提供的测控数传软硬件一体化化解方法有效保障了银河航天的V频段测控数传任务。

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，采用X频段支持商业卫星的测控，在开展通信业务时需要有壹个X频段测控站提供服务，无论在运营成本或实时性方面都不是最佳的职业玩法。” 银河航天测运控负责人李晶表示：“随业务通道开展测控职业是航天测控领域的进步动向其中一个，既有利于为通信业务提供实时的测控支持、又降低了体系运行成本。银河航天02批卫星测控通信体系成功地突破了大频偏、高动态同步解调技术，第一次实现了V频段随路测控数传功能，建设了国内首个V频段随路测控数传体系，开创了低轨宽带卫星星座的运行管理新玩法。”

卫星在轨测试的突围尝试：NI通用化仪器

　　低轨卫星产业飞速进步，但测试也愈发具有挑战性，例如，数字孪生在低轨卫星通信领域的应用、卫星批产自动化测试、从研制到在轨运行的完整生活周期的测试等始终是行业痛点。

　　正如NI亚太区商业航天负责人刘金龙所说：“低轨卫星通信星座的进步也在改变卫星的在轨测控和运行，新型低轨卫星集成了诸多的前沿技术，如通信基带处理技术、数字波束形成(DBF)等，使得卫星在轨的可重配置能力大大增强，标准在有限的星地连接时刻内，更自动、更灵活的进行在轨的测试、控制和数据传输。通用设备平台将发挥其灵活、放开的优势，助力卫星技术的迭代创造，并加速测控和在轨运行融合的寻觅。”

　　NI创造性地将通用化仪器设备用于在轨射频测试，这是对硬件、软件带来极大的挑战，但同时是未来实现设备“测运维一体化”、“一卡多用”的重要尝试。

NI卫星在轨测控和高速数传化解方法

　　NI卫星在轨测控和高速数传体系亮点：

　　● 为抑制大多普勒偏差，NI工程师改进频偏捕获算法成功在数兆赫兹偏差范围内锁定射频信号。

　　● 为克服低轨高动态场景，依靠NI信号处理板卡强大运算能力，采用粗搜细捕，环路跟踪等多种算法并举，使得NI 在轨测控设备在灵敏度、通信时长等指标好过预期。

　　● 通用软件无线电设备，结合先进信号处理，真正实现“一卡多用”，进步设备利用率。

创造性无人值守站控平台的“软”壁垒

　　此次任务中，由NI和众执芯共同提供的测控数传软硬件一体化化解方法，同时实现了桌面测试和在轨测试双项测试目标。在双方合作开发的无人值守站控平台的支持下，测控数传基带能够和银河测运控远端平台进行无缝的遥测、遥控数据交互、超距离对测控数传基带进行情形监视和参数配置，有效保障了任务的圆满成功。该无人值守站控平台包括众执芯的一套站控软件、银河航天远端控制单元、NI测控和数传基带体系。

　　在该无人值守站控平台中，众执芯的站控软件作为核心的一环，具有诸多亮点：

　　● 基于自研开发框架，可有效应对建站初期不断变化的复杂需求，具备可扩展性、可伸缩性等优点

　　● 和NI测控和数传基带体系高效匹配和融合，增强站内体系的运行效率和性能

　　● 具备一套放开式通用化接口，可快速对接银河航天远端控制单元

　　● 7*24小时无人值守自动运行情形下，完成各分体系情形、数据信息及职业参数的监视，完成对分体系的职业参数及设备配置的远控功能，可视化地完成远控单元下发任务的规划冲突检验，制定、分配和实施职业。

　　众执芯总经理兼卫星融合通信事业部负责人王浩文表示：“此次发射任务的保障经过中，众执芯和NI工程师优化改进了遥测链路、数传链路等信号同步算法，以应对高动态、大多普勒频偏的挑战，配合银河航天完成在轨测试任务。这是第一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”。随着此次任务的成功，大家也开始了地面测试到在轨测试的新征程，是迈给装备“测运维一体化”的坚韧一步。”

卫星在轨测控和高速数传地面站无人值守平台

　　作为商业航天领域的佼佼者，银河航天在低成本通信载荷、卫星平台、地面通信体系以及卫星测试验证等方面构建了核心能力。早在2024 年1 月16 日，银河航天就成功发射首发星，该卫星是中国通信能力绝顶的低轨宽带通信卫星。银河航天已经展开了一系列决定因素技术验证、完成国内第一次低轨宽带通信卫星的小规模量产，积累了大量的测试数据和经验，为后续更多低轨卫星测试打下了良好的基础。

　　和传统高轨同步轨道卫星相比，低轨卫星建设成本更低，且有传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰盛的优势。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总计约57000颗低轨卫星。低轨卫星产业已成为全球竞争的新蓝海，中国低轨卫星产业厚积薄发。

　　低轨星座通信体系设计、卫星研制核心能力、低成本卫星量产能力是当前中国商业航天企业需要构建的核心技术壁垒。NI在航空航天行业深耕超过40年，和众多科研机构及商业航天企业均有合作。未来，NI和合作伙伴将在从低轨星座通信体制研发、卫星设计研制、地面测试和在轨测运控管理、以及地面终端在各行业的应用的商业闭环中发挥积极影响。

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