一种深空探测航天器信息传递的实现方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于深空航天器测控相关领域，涉及一种深空探测航天器信息传递的实现方法和装置。该法是在深空探测航天器上加装4个带阻滤波器，4个带阻滤波器串联，分别对应于4根DOR音；深空探测航天器应答机加调DOR音，通过4个带阻滤波器串联对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，若某带阻滤波器使能，则其对应的DOR音断；若不使用该带阻滤波器，则其对应的DOR音通，从而表征航天器不同的状态。该方法通过使用带阻滤波器，对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，从而表征航天器不同的状态。通过该方法，可以快速获得航天器关键动作实施情况以及重要工况，及时为任务的飞控决策提供依据。提供依据。提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种深空探测航天器信息传递的实现方法和装置


[0001]本专利技术属于深空航天器测控相关领域，涉及一种通过应答机DOR音调制进行深空探测航天器信息传递的实现方法和装置。

技术介绍

[0002]在我国目前实施的航天任务中，往往需要通过航天器下行遥测数据来获取航天器的状态信息。在这种模式下，地面测控设备首先要锁定航天器的下行信号，随后通过解调、解码后获得航天器遥测数据。为了确保遥测数据的有效性和正确性，地面测控设备通常会在连续收到三帧正确的遥测数据后才向任务中心发送。
[0003]在深空探测任务中，因距离遥远，遥测传输码速率往往比较低，往往仅有数十比特/秒，而一帧数据通常为数百字节，在这种情况下，接收完成一帧遥测数据的时间长达数分钟，若再引入“连续收到三帧正确遥测数据”的发送条件，从收到下行遥测信号到遥测数据向任务中心发出的时间将长达数十分钟，这会对任务的飞控决策带来极为不利的影响。以我国“天问一号”首次火星探测任务为例，在环绕器近火制动过程中，短时间内要依次完成发动机供电开、发动机阀门开、测控切低码速率、调整至轨控姿态、太阳翼指向安全位置、定向天线指向安全位置、推进剂沉底、发动机点火、发动机关机、调整至对日定向姿态、测控切高码速率等一系列关键动作，需要一种合理可行的方案，能够尽快监视到近火制动过程的关键动作实施情况，及时为任务的飞控决策提供依据。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种深空探测航天器信息传递的实现方法和装置，通过使用带阻滤波器，对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，从而表征航天器不同的状态。通过该方法，可以快速获得航天器关键动作实施情况以及重要工况，及时为任务的飞控决策提供依据。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]为了获得高精度测角观测量，深空探测航天器应答机通常具备加调DOR音的能力。按照空间数据咨询委员会(CCSDS)标准，对于S频段载波，DOR音频率为4MHz(
±
10％)；对于X频段载波，DOR音频率为4MHz和20MHz(
±
10％)；对于Ka频段载波，DOR音频率为4MHz、20MHz和76MHz(
±
10％)。以我国首次火星探测任务所采用的X频段为例，载波和DOR音频谱示意图见图1所示。
[0007]在图1中，X频段载波DOR音共有2对(4根)，每根DOR音有通/断两种状态，因此4根DOR音可以表征16个航天器状态(2的4次方)。同理，S频段载波有1对DOR音，可以表征4个航天器状态；Ka频段载波有3对DOR音，可以表征64个航天器状态。
[0008]在任务的关键弧段，可以利用带阻滤波器对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，通过DOR音多音的通/断表征不同的航天器状态，可以快速获得航天器关键动作实施情况以及重要工况，为任务的飞控决策提供依据。
[0009]因此，本专利技术提供的一种深空探测航天器信息传递的实现方法，该实现方法包括：在深空探测航天器上加装4个带阻滤波器，4个带阻滤波器串联，分别对应于4根DOR音；深空探测航天器应答机加调DOR音，通过4个带阻滤波器串联对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，若某带阻滤波器使能，则其对应的DOR音断；若不使用该带阻滤波器，则其对应的DOR音通，从而表征航天器不同的状态。
[0010]进一步地，对于S频段载波，应答机加调DOR音频率为4MHz
±
10％，表征4个航天器状态；对于X频段载波，应答机加调DOR音频率为4MHz
±
10％和20MHz
±
10％，表征16个航天器状态；对于Ka频段载波，应答机加调DOR音频率为4MHz
±
10％、20MHz
±
10％和76MHz
±
10％，表征64个航天器状态。
[0011]本专利技术还提供了一种深空探测航天器信息传递的实现装置，该实现装置包括4个带阻滤波器，4个带阻滤波器串联，分别对应于4根DOR音。
[0012]本专利技术的有益效果：
[0013]该方法通过使用带阻滤波器，对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，从而表征航天器不同的状态。通过该方法，可以快速获得航天器关键动作实施情况以及重要工况，及时为任务的飞控决策提供依据。
附图说明
[0014]图1：X频段载波和DOR音频谱示意图；
[0015]图2：X频段载波和DOR音频谱示意图(仅加调4MHz DOR音)；
[0016]图3：X频段载波和DOR音频谱示意图(仅加调20MHz DOR音)；
[0017]图4：利用4个带阻滤波器实现4根DOR音信号通断的方法示意图。
具体实施方式
[0018]以火星探测任务中环绕器近火制动过程来举例说明本方法的应用。载波为X频段，2对DOR音共可以表征16个航天器状态。同理，若载波为S频段，可以表征4个航天器状态；若载波为Ka频段，可以表征64个航天器状态。
[0019]假设需要表征的状态如表1所示。
[0020]表1近火制动段DOR音调制模式与航天器状态映射表
[0021][0022][0023]深空航天器应答机通过载波调相的方式加调DOR音，因此DOR音以载波为对称轴成对出现，常规情况下生成的DOR信号见图1所示。若应答机具备分别加调4MHz或20MHz DOR音对的能力，则可以生成图2和图3两种情况下的信号频率，但这样只能表征“不加DOR音”、“仅加调4MHz DOR音”、“仅加调20MHz DOR音”、“加调4MHz和20MHz DOR音”4种状态，无法满足任务需要。为了能够表征出表1中所需的12种的状态，采用增加带阻滤波器的方式来实现，利用4个带阻滤波器串联，分别对应于4根DOR音。若某带阻滤波器使能，则其对应的DOR音断；若不使用该带阻滤波器，则其对应的DOR音通。该方法示意图见图4所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深空探测航天器信息传递的实现方法，其特征在于，该实现方法包括：在深空探测航天器上加装4个带阻滤波器，4个带阻滤波器串联，分别对应于4根DOR音；深空探测航天器应答机加调DOR音，通过4个带阻滤波器串联对深空航天器下行DOR音信号的通/断进行控制，若某带阻滤波器使能，则其对应的DOR音断；若不使用该带阻滤波器，则其对应的DOR音通，从而表征航天器不同的状态。2.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，对于S频段载波，应答机加调DOR音频率为4MHz
±
10％，表征4个航天器状态；对于X频段...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海涛，黄磊，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：