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萤火一号深空测控设备 被引量:6
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作者 熊蔚明 谢春坚 +10 位作者 梁显锋 白云飞 屈晨阳 王竹刚 郭丽莉 耿浩 邓永生 姜亚祥 王蔚 曹志宇 赵涛 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期490-494,共5页
深空测控通信是实施深空探测的关键技术,萤火一号探测器是中国第一个深空探测器。本文介绍了深空测控通信的特点、存在的技术困难及需要攻克的关键技术,描述了萤火一号火星探测器的测控通信技术方案及星载测控设备的功能分配,给出了星... 深空测控通信是实施深空探测的关键技术,萤火一号探测器是中国第一个深空探测器。本文介绍了深空测控通信的特点、存在的技术困难及需要攻克的关键技术,描述了萤火一号火星探测器的测控通信技术方案及星载测控设备的功能分配,给出了星载测控设备的基本配置情况及主要技术指标。萤火一号探测器的测控和数传采用一体化设计方案,在10 kg重量约束条件下,实现了上行遥控通道及下行遥测通道,具备科学数据传输通道及测定轨信号发送的功能,而且每个通道均具有冗余备份设备。 展开更多
关键词 深空通信 火星探测 遥控 遥测
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一种用于深空高动态微弱信号的频率估计算法 被引量:6
2
作者 宋青平 刘荣科 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1496-1501,共6页
研究了低载噪比与高动态环境下的深空测控系统频率估计算法,在分析已有方法不足的基础上,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的闭环载波跟踪方法。此方法结合了锁频环鉴别器和UKF的优点,获得了宽的估计范围,高的估计精度和低的载噪比门... 研究了低载噪比与高动态环境下的深空测控系统频率估计算法,在分析已有方法不足的基础上,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的闭环载波跟踪方法。此方法结合了锁频环鉴别器和UKF的优点,获得了宽的估计范围,高的估计精度和低的载噪比门限。在分析UKF模型的基础上,此方法还减少了原有UKF算法的运算量。仿真过程模拟了接收机的高动态运动轨迹,结果表明此法具有较好的动态适应能力、收敛性能和跟踪精度,能够有效地完成低载噪比与高动态环境下的频率估计。此法与基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的频率估计算法相比,具有更低的频率估计误差,因此有着良好的应用前景。 展开更多
关键词 深空测控 频率估计 低载噪比 高动态 无迹卡尔曼滤波
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深空测控再生伪码测距技术研究 被引量:5
3
作者 陈略 唐歌实 +2 位作者 韩松涛 王美 刘荟萃 《飞行器测控学报》 2012年第3期11-15,共5页
针对深空测控任务中低信噪比情况下的航天器高精度测距问题,对再生伪码测距技术进行论述。介绍再生伪码测距技术原理,再生伪码测距通过再生方式消除信号上行链路噪声,提高了信噪比,但需要复杂的相关器;分析再生伪码测距采用的陶思沃斯... 针对深空测控任务中低信噪比情况下的航天器高精度测距问题,对再生伪码测距技术进行论述。介绍再生伪码测距技术原理,再生伪码测距通过再生方式消除信号上行链路噪声,提高了信噪比,但需要复杂的相关器;分析再生伪码测距采用的陶思沃斯码结构,详细论述再生伪码测距信号的地面上行、星上再生、地面下行处理过程,重点介绍各处理过程中的指标条件,并对再生伪码测距进行误差分析;重点对比分析再生伪码测距与传统透明转发测距,指出前者适合于深空低信噪比条件下的高精度测距,后者适用于近地高信噪比条件下的测距。 展开更多
关键词 深空测控 再生伪码测距 伪码(PN) 透明转发测距
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大气湍流对深空天线组阵相位影响分析 被引量:5
4
作者 史学书 焦义文 马宏 《深空探测学报》 2017年第6期571-576,共6页
深空测控网采用大规模天线组阵系统比单个大天线具有一定优势,构建一个Ka频段的天线组阵系统无论对于星际测控通信还是天文观测都是一种经济、可持续扩展的技术方案。然而天线组阵系统工作于Ka频段时,由于天线间相位的快速起伏漂移将使... 深空测控网采用大规模天线组阵系统比单个大天线具有一定优势,构建一个Ka频段的天线组阵系统无论对于星际测控通信还是天文观测都是一种经济、可持续扩展的技术方案。然而天线组阵系统工作于Ka频段时,由于天线间相位的快速起伏漂移将使得合成信噪比迅速恶化,尤其对于深空测控上行链路信号的相位监测和闭环控制带来巨大挑战,所以对天线间大气相位扰动测量和数值模拟非常必要。参考国外相关的干涉测量数据,首先分析了天线组阵大气相位扰动测量和统计分析方法;然后利用微波大气湍流模型,建立了天线组阵相位漂移抖动模型;对大气湍流引起的相位延迟扰动过程进行了仿真实现。利用模型产生的天线组阵相位抖动数值,可以测试和评估天线组阵信号合成处理系统的适用性。 展开更多
关键词 深空测控 天线组阵 相位扰动 大气湍流
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基于运动方程的动态模拟方法 被引量:5
5
作者 刘嘉兴 《电讯技术》 北大核心 2010年第11期1-4,共4页
通过分析点目标的矢径运动方程,提出基于运动方程的动态模拟方法,可实现距离和速度的精确相关并实现深空的超距离模拟。给出了"自检模拟源"和"基地模拟试验"两种方案及误差修正方法,为测控信号的动态模拟提供了一... 通过分析点目标的矢径运动方程,提出基于运动方程的动态模拟方法,可实现距离和速度的精确相关并实现深空的超距离模拟。给出了"自检模拟源"和"基地模拟试验"两种方案及误差修正方法,为测控信号的动态模拟提供了一种新方法。 展开更多
关键词 深空测控 动态模拟 运动方程 相位差 多普勒频率
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深空测控面临的挑战 被引量:4
6
作者 刘嘉兴 《载人航天》 CSCD 2009年第2期42-48,共7页
综述深空测控系统研制中的主要技术难点,包括:巨型天线及其组阵技术、极低噪声放大和低噪声天线技术、极限纠错编码技术、高精度干涉仪技术、毫米波和光波技术、超高稳定原子钟、高精度测距和测速、数字化小型应答机技术等。
关键词 深空探测 深空测控 天线组阵 低噪声 干涉仪 纠错编码
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星际探索中的电子技术 被引量:3
7
作者 耿虎军 《无线电工程》 2016年第1期1-7,49,共8页
各种各样的深空探测器持续地扩展着人类的认知范围。通过对几次典型深空探测活动的成败分析,总结电子技术在星际探索任务中所起到的作用,分析星际探索任务中电子设备应用所获得的经验和启示。认为电子设备的功能、性能、寿命、可靠性是... 各种各样的深空探测器持续地扩展着人类的认知范围。通过对几次典型深空探测活动的成败分析,总结电子技术在星际探索任务中所起到的作用,分析星际探索任务中电子设备应用所获得的经验和启示。认为电子设备的功能、性能、寿命、可靠性是星际探索任务成败的决定性因素,电子技术甚至成为了限制星际探索能力的一个瓶颈。进而论述了未来深空探测任务对电子技术发展的需求,以期对未来电子系统的研制有所借鉴。 展开更多
关键词 电子技术 星际探索 深空测控 激光通信 星际网络
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一种基于扩展卡尔曼滤波器的频率及频率斜率估计算法 被引量:3
8
作者 曾富华 汪远玲 杨万麟 《电讯技术》 2008年第3期70-73,共4页
提出一种实用扩展卡尔曼滤波器(EKF),用于极低信噪比、高动态信号的频率及频率斜率捕获。考虑滤波器的收敛性、发散抑制、捕获时间及稳态误差等指标,提出了扩展卡尔曼滤波器的参数化设计方法。计算机仿真分析了滤波器的捕获效果,结果表... 提出一种实用扩展卡尔曼滤波器(EKF),用于极低信噪比、高动态信号的频率及频率斜率捕获。考虑滤波器的收敛性、发散抑制、捕获时间及稳态误差等指标,提出了扩展卡尔曼滤波器的参数化设计方法。计算机仿真分析了滤波器的捕获效果,结果表明,应用该设计方法,可以使频率估计具有更低的信噪比门限和更短的捕获时间。 展开更多
关键词 深空测控 频率捕获 频率斜率捕获 扩展卡尔曼滤波 参数化设计
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馈源整体制冷技术在深空测控系统中的应用 被引量:3
9
作者 陈慰 段昊 《电讯技术》 北大核心 2017年第5期603-607,共5页
深空探测器通信距离遥远,其返回信号微弱,因此要求接收天线具备尽量高的品质因数(G/T)。下行链路设备工作在低温环境中,有利于降低噪声温度,提高系统G/T值。针对35 m深空测控天线,首先分析了Ka频段天线增益、外部和内部噪声;在此基础上... 深空探测器通信距离遥远,其返回信号微弱,因此要求接收天线具备尽量高的品质因数(G/T)。下行链路设备工作在低温环境中,有利于降低噪声温度,提高系统G/T值。针对35 m深空测控天线,首先分析了Ka频段天线增益、外部和内部噪声;在此基础上提出了Ka频段馈源整体制冷方案,并对馈源不制冷和馈源整体制冷两种方案进行了比对分析;最后总结了超低温馈源设计和制造关键技术。馈源整体制冷系统噪声温度测试结果小于45 K。分析表明采用馈源整体制冷方案能够提升系统G/T值1.03dB,35 m深空测控天线Ka频段接收能力提高约21%。 展开更多
关键词 深空测控 接收天线 馈源制冷 超低温 KA频段
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天线上行组阵演示试验分析研究 被引量:2
10
作者 郭劲松 洪家财 《四川兵工学报》 CAS 2015年第9期118-121,153,共5页
作为天线组阵的一个重要部分,天线上行组阵是为了大幅提升深空测控天线远场EIRP值而提出来的。从天线上行组阵的发展现状出发,介绍了国外几次重要的上行组阵演示试验,包括34 m天线二元阵、三元阵试验,5个1.2 m天线试验和3个12 m天线试验... 作为天线组阵的一个重要部分,天线上行组阵是为了大幅提升深空测控天线远场EIRP值而提出来的。从天线上行组阵的发展现状出发,介绍了国外几次重要的上行组阵演示试验,包括34 m天线二元阵、三元阵试验,5个1.2 m天线试验和3个12 m天线试验,对试验的基本情况、进行过程、运用技术、影响因素和实现成果进行了阐述,分析了载波相位标校方法和相位误差影响因素。 展开更多
关键词 天线组阵 上行组阵 相位标校 误差分析 深空测控
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船摇对组阵天线信号合成效率的影响 被引量:1
11
作者 毛南平 李其福 +1 位作者 房新兵 李培 《电讯技术》 北大核心 2012年第8期1247-1250,共4页
为了将天线组阵技术应用于测量船动平台,必须分析船摇的影响。建立了测量船多测控天线指向同一目标时距离差值随船摇变化的数学模型,在此基础上得到距离差值变化率与天线方位角、俯仰角的关系曲线,对测量船各频段天线组阵信号合成效率... 为了将天线组阵技术应用于测量船动平台,必须分析船摇的影响。建立了测量船多测控天线指向同一目标时距离差值随船摇变化的数学模型,在此基础上得到距离差值变化率与天线方位角、俯仰角的关系曲线,对测量船各频段天线组阵信号合成效率与积分时间进行了分析,表明距离差值变化率直接影响信号合成时间,进而影响合成效率,频率越高合成效率越低。 展开更多
关键词 深空探测 航天测量船 天线组阵 信号合成效率 船摇
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深空小规模天线上行组阵布局分析研究 被引量:1
12
作者 郭劲松 洪家财 《电子测量技术》 2016年第1期57-60,75,共5页
针对天线上行组阵中阵元布局对远场功率合成增益影响的问题,给出了组阵地面布局的要求,包括阵元间最小距离、布局紧凑性、灵活性、可扩展性和经济性等。在此基础上对小规模组阵(阵元数3~36)布局进行了分析,设计了不同阵元时对应合成... 针对天线上行组阵中阵元布局对远场功率合成增益影响的问题,给出了组阵地面布局的要求,包括阵元间最小距离、布局紧凑性、灵活性、可扩展性和经济性等。在此基础上对小规模组阵(阵元数3~36)布局进行了分析,设计了不同阵元时对应合成增益最高的布局方式。最后用计算机仿真各种布局情况下在月球量级远场目标点的功率合成增益,比较远场功率合成增益大小并总结了一些规律,结果表明各阵元的最优布局与理论分析相符。考虑组阵规模的可扩展性给出了16元阵、36元阵的最优布局,可为实际应用提供参考。 展开更多
关键词 天线组阵 上行组阵 天线布局 功率增益 深空测控
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伪码信号辅助的CEI载波时延模糊度解算 被引量:1
13
作者 赵强 侯孝民 +1 位作者 高亢 焦义文 《电讯技术》 北大核心 2018年第5期525-531,共7页
针对连线干涉测量系统(CEI)在无模型时延或模型时延不准确条件下相位模糊度解算困难的问题,提出了利用伪码测距信号辅助的载波相位模糊解算方法。在测站距离约束下,根据两站所接收伪码信号的相对位置关系计算得到一个时延差作为解载波... 针对连线干涉测量系统(CEI)在无模型时延或模型时延不准确条件下相位模糊度解算困难的问题,提出了利用伪码测距信号辅助的载波相位模糊解算方法。在测站距离约束下,根据两站所接收伪码信号的相对位置关系计算得到一个时延差作为解载波相位模糊的时延预报值。为了提高解模糊能力,引入了伪码捕获和跟踪的基本方法。仿真分析了不同信噪比下所能达到的最大精度,结果表明在信噪比高于0 d B时,可直接解算S频段的载波相位模糊;在信噪比较低时,可解算宽带群时延的相位模糊。在0 d B和-30 d B条件下重复试验1 000次,正确率分别达到99.88%和99.91%,证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 深空测控 连线干涉测量 相位模糊 伪码 捕获跟踪 群时延
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紧凑型Ka频段TE21模圆极化合成网络研究设计 被引量:1
14
作者 陈慰 李岱昀 《火控雷达技术》 2016年第4期81-85,共5页
针对深空测控系统的馈源整体制冷应用背景,为满足其小型化、轻量化结构要求,基于TE21模跟踪器差模耦合理论和3d B定向耦合器圆极化合成原理,在传统Ka频段波导差模圆极化合成网络基础上,结合空气带状线差模圆极化合成网络的分层设计思路... 针对深空测控系统的馈源整体制冷应用背景,为满足其小型化、轻量化结构要求,基于TE21模跟踪器差模耦合理论和3d B定向耦合器圆极化合成原理,在传统Ka频段波导差模圆极化合成网络基础上,结合空气带状线差模圆极化合成网络的分层设计思路,通过理论计算和采用HFSS高频电磁仿真软件计算的方法,设计了一种Ka频段紧凑型波导TE21模圆极化合成网络。其结构尺寸为馈源直径60mm,馈源长度250mm,较传统网络分别缩减60%和38%。常温和超低温环境中测试结果为电压驻波比小于1.5,端口隔离度大于19d B,差模方向图零深大于35d B,新的紧凑型馈源网络适应超低温工作环境。 展开更多
关键词 深空测控 KA频段 TE21模 圆极化 合成网络
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一种在待测距离未知的情况下求解测控电波时延的方法
15
作者 郭磊 李言俊 《飞行器测控学报》 2007年第1期81-84,共4页
提出了一种在待测距离未知的情况下确定电波在空间单向传播时间的方法。该方法可以迅速地利用前一时刻已经测得的距离和距离变化率,导出下一时刻发送的无线电波到达航天器时其在空间的单向传播时间。利用该时间,可以确定航天器接收到... 提出了一种在待测距离未知的情况下确定电波在空间单向传播时间的方法。该方法可以迅速地利用前一时刻已经测得的距离和距离变化率,导出下一时刻发送的无线电波到达航天器时其在空间的单向传播时间。利用该时间,可以确定航天器接收到信号时的大概位置。 展开更多
关键词 待测距离 深空探测 测控信号延迟 电波单向传播时延
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深空测控VLBI测角技术研究
16
作者 张碧雄 巨兰 《电光系统》 2011年第3期26-29,42,共5页
结合国内外深空测控的现状,介绍了VLBI技术在深空测控通信系统中的测量原理,给出了目前试验的测量精度水平,重点进行了宽带VLBI系统主要误差源和测量精度的详细分析,并对VLBI的技术特点进行了探讨。
关键词 深空测控 甚长基线干涉仪(VLBI) 差分单向测距(DOR)
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中国深空测控系统建设与技术发展 被引量:49
17
作者 董光亮 李海涛 +6 位作者 郝万宏 王宏 朱智勇 石善斌 樊敏 周欢 徐得珍 《深空探测学报》 2018年第2期99-114,共16页
我国深空测控系统是伴随着探月工程"绕""落""回"三步走战略的实施,从突破关键技术、初步建成系统到系统完善,逐步建立起来的,火星探测工程的实施将进一步带动深空测控系统能力的建设。站在历史的视角,从... 我国深空测控系统是伴随着探月工程"绕""落""回"三步走战略的实施,从突破关键技术、初步建成系统到系统完善,逐步建立起来的,火星探测工程的实施将进一步带动深空测控系统能力的建设。站在历史的视角,从顶层设计、关键技术攻关和系统建设等方面,回顾了我国深空测控系统从无到有的发展历程,并结合未来深空测控技术的发展,对我国深空测控系统的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 深空测控系统 深空探测 探月工程
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深空探测器测轨数据用于历表研制的分析 被引量:7
18
作者 樊敏 董光亮 +1 位作者 邓雪梅 郝万宏 《飞行器测控学报》 2012年第6期11-16,共6页
针对深空探测任务导航系统对太阳系天体历表的需求,通过分析目前国际上已有数值历表所采用的测量数据类型、数量和精度等方面的变化和规律,明确了深空探测器测轨数据对研制太阳系天体数值历表具有重要作用。根据我国深空测控网的布局、... 针对深空探测任务导航系统对太阳系天体历表的需求,通过分析目前国际上已有数值历表所采用的测量数据类型、数量和精度等方面的变化和规律,明确了深空探测器测轨数据对研制太阳系天体数值历表具有重要作用。根据我国深空测控网的布局、测量数据类型和精度,结合我国未来深空探测任务的需求,提出将我国深空探测器跟踪测量数据用于自主研制数值历表的思路,总结了自主研制天体历表需要解决的关键技术问题,为我国太阳系天体数值历表的自主研制提供技术参考。 展开更多
关键词 深空探测 导航精度 太阳系天体历表 深空测控网
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深空测控系统跟踪接收机射电星校相的可行性分析 被引量:6
19
作者 仇三山 汪远玲 杨洪军 《电讯技术》 北大核心 2010年第8期22-25,共4页
在深空测控系统的实际应用中,由于其天线口径大等原因,面临着角跟踪系统和差通道相位一致性需要在无塔条件下校准的关键技术难题。基于利用射电星校相的解决思路,首先通过分析确定了设计实现方案,并针对射电星信号的特点,结合具体的设... 在深空测控系统的实际应用中,由于其天线口径大等原因,面临着角跟踪系统和差通道相位一致性需要在无塔条件下校准的关键技术难题。基于利用射电星校相的解决思路,首先通过分析确定了设计实现方案,并针对射电星信号的特点,结合具体的设计实现对其进行了理论分析,最后给出了实验验证结果。实验证明了射电星校相的可行性,这将对深空测控系统的应用具有非常重要的指导意义。 展开更多
关键词 深空测控 角跟踪系统 射电星 无塔校相
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基于圆自卷积的主载波捕获算法 被引量:2
20
作者 吴建强 詹亚锋 +1 位作者 颜学龙 陆建华 《通信技术》 2010年第1期57-60,共4页
在基于统一载波体制的深空测控通信中,为了有效消除大调制度下的多普勒频偏,提出一种利用频谱对称性、基于圆自卷积的主载波捕获新算法。首先对已下变频的采样信号做FFT变换计算出信号频谱;然后利用圆自卷积法计算出频谱的对称点,即为... 在基于统一载波体制的深空测控通信中,为了有效消除大调制度下的多普勒频偏,提出一种利用频谱对称性、基于圆自卷积的主载波捕获新算法。首先对已下变频的采样信号做FFT变换计算出信号频谱;然后利用圆自卷积法计算出频谱的对称点,即为主载波频率。仿真分析和FPGA验证表明,该算法能够实现各种调制度下的主载波捕获,解决了深空测控通信中大调制度下的多普勒频偏问题。 展开更多
关键词 深空测控通信 主载波捕获 圆自卷积 大调制度
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