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测控嫦娥：我国进入深空测控时代 |
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| http://cn.newmaker.com
11/8/2007 2:06:00 PM
佳工机电网
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远程测控通信是指地面通过无线电手段对远距离的卫星进行跟踪、遥测和遥控的简称，是掌控深空探测卫星的无形之手。
通常，我们把深空中的测控通信称为远程测控通信。从深空探测器离开地球一直到抵达目标星，其飞行时间少则数月，多则数年。
在这一过程中，需要对探测器进行状态监视、控制、导航和轨道机动，抵达目标后还要通过地面控制使其进入运行轨道和开展探测活动，这些都需要深空测控通信系统来保障完成。
■深空远程测控通信需要跨过五道门槛
一是遥远的距离挑战探测距离极限。深空探测的距离远，到达卫星和地面的信号都非常微弱，如何弥补深空测控通信的距离衰减是深空测控通信系统面临的困难之一。
二是无线电波传输耗时巨大。与近程测控通信相比，深空通信单程的时间延迟大大增加。如，地球到月球的单程通信时延为1．35秒，地球到火星的单程通信时延为22．3分钟。对于深空测量、控制和通信技术而言，实时控制和通信都很难实现。
三是信息传输速率受限。由于深空通信存在巨大的距离损耗，很难通过单纯提高发射功率的方法来实现高速率数据传输，目前只能在中、低数据传输速率之下工作。
四是高精度导航困难。在深空测控通信中主要依靠传统的多普勒测量和距离测量手段。随着目标距离的增大，角度测量引起的误差也很大。
五是长时间连续跟踪的困扰。由于地球自转，单个地面测站可连续跟踪测量深空探测器8小时-15小时，但为了增加对探测器的跟踪测量时间，需要在全球布站。
■我国通过集成创新成功解决深空测控难题
在缺乏深空测控设施的条件下，我国科技人员立足现有条件，大胆创新，形成了航天测控系统和天文观测系统优势互补的综合测量系统，解决了我国绕月探测工程中的测定轨关键难题。
绕月探测工程测控系统副总设计师董光亮介绍，“我国首次绕月探测工程在经费投入少、时间紧、缺乏深空测控设施的情况下，要攻克这一技术难题，只能立足于现有基础。”董光亮说，科技人员根据任务需要，通过理论和技术创新，有效整合国内测控资源，最终攻克了测定轨的技术难题。
“我国现在使用的ＵＳＢ（统一Ｓ波段）航天测控网，在测距、测速方面能力较强，但测角精度无法满足远距离测控要求，而我国用于天文观测的ＶＬＢＩ（甚长基线干涉）测量系统，则有很强的测角能力。”董光亮说，“通过相应的技术改造和系统集成，将这二者有效地结合在一起，实现了优势互补。”
我国科技人员将这套新系统，命名为ＵＳＢ－ＶＬＢＩ综合测定轨系统。通过对我国探测一号卫星和欧洲的“ＳＭＡＲＴ－1”环月探测器的实际跟踪试验验证，系统可以满足我国绕月探测任务的需要。
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