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为解决运载火箭的远程高空测控问题,引入基于中继卫星的天基测控系统方案。分析中继卫星测控技术给运载火箭遥测遥控、通信、控制和任务执行方面带来的影响,论述中继卫星测控系统的组成架构,剖析运载火箭端测控系统的详细组成和运行机理。利用STK软件建立某运载火箭天基测控系统仿真模型,对多条飞行轨迹的中继星天基测控系统通信覆盖范围进行仿真,为天基测控方案的总体评估、无线测控通信链路分析、测控覆盖率分析等奠定了基础。文中还验证了利用中继星天基测控系统完成运载火箭测控任务的可行性。