火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法及系统，包括：步骤S1：火星环绕器和着陆巡视器分别建立无线测试总装状态；步骤S2：模拟两器在轨运行时的最大工作模式设置火星环绕器和着陆巡视器内部各分系统的工作状态；步骤S3：火星环绕器的器间通信分系统和着陆巡视器的器间通信分系统均设置为主份状态；步骤S4：调节着陆巡视器的器间通信天线发射的器间返向信号的电平大小；步骤S5：调节火星环绕器的器间前向发射天线发射的器间前向信号的电平大小；步骤S6：测试两器之间前向遥控指令传输和返向遥测数据传输的正确性；步骤S7：火星环绕器的器间通信分系统和着陆巡视器的器间通信分系统切换为备份状态，并重复步骤S4至步骤S6。并重复步骤S4至步骤S6。并重复步骤S4至步骤S6。

【技术实现步骤摘要】
火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及航天器测试
，具体地，涉及火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法。

技术介绍

[0002]在我国首次火星探测任务中，火星探测器采用火星环绕器和着陆巡视器组合体形式，在捕获火星后，火星环绕器与着陆巡视器分离，其中，着陆巡视器着陆火星表面，进行火表探测，而火星环绕器则环绕火星轨道进行空间探测，并承担为着陆巡视器和地球站之间的通信提供中继通道的任务。保证火星环绕器与着陆巡视器之间可靠通信是火星探测任务成功的关键环节之一，因而需要在火星探测器地面研制阶段对火星环绕器与着陆巡视器之间的无线通信功能进行充分的测试，验证火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信功能的正确性，以及两器之间无线通信与各分系统工作的电磁兼容性，以往近地航天器的测试方法不适用于火星环绕器与着陆巡视器之间的无线通信测试，本专利技术针对此项测试需求而设计。
[0003]专利文献CN108183756B(申请号：201711141674.3)公开了一种基于Ka频段的天地基一体化无线通讯测试方法，其包括以下步骤：选定搭载飞行平台，配套对天、对地设备安装窗口，地基遥测、安控通信链路设计，天基前、返向通信链路设计，地基通信链路天线指向角设计，天基通信链路天线指向角设计，确定飞行航迹，设计预留捕获点，天地基遥测协同引导，天地基遥控协同控制。
[0004]专利文献CN107749775A(申请号：201710862222.8)公开了一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及方法，该系统包括测试调度计算机、指令解析终端模块、数传中继链路控制箱、频谱仪、下变频器、数传中继基带解调设备、数据存储处理服务器，其中：测试调度计算机，用于卫星数传或中继测试任务自动测试系统全链路状态建立流程的编辑和执行，完成流程中的指令至指令执行终端的发送；指令解析终端模块，与测试调度计算机相连，其用于串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令等。
[0005]专利文献CN102571218B(申请号：201010584583.9)公开了一种星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法，包括：步骤1，选择合理的测试参考面；2，测试仪器标定及设备放置；3、调整测试天线位置并进行损耗预估；4、可旋发射系统整星状态测试及数据记录。本专利技术解决了带有一维或多维可驱动天线的射频信号发射系统在整星状态下测试天线转动过程中射频发射性能的问题。
[0006]上述现有技术是对近地卫星数传或测控链路的测试方法，不适用于火星环绕器与着陆巡视器之间的无线通信测试。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法及系统。
[0008]根据本专利技术提供的一种火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法，包括：
[0009]步骤S1：火星环绕器和着陆巡视器分别建立无线测试的总装状态，并与地面测试系统连接；
[0010]步骤S2：火星环绕器和着陆巡视器分别加电，并模拟两器在轨运行时的最大工作模式设置火星环绕器和着陆巡视器内部各分系统的工作状态；
[0011]步骤S3：火星环绕器的器间通信分系统和着陆巡视器的器间通信分系统均设置为主份状态；
[0012]步骤S4：调节着陆巡视器的器间通信天线发射的器间返向信号的电平大小，使火星环绕器的器间通信机接收到的返向信号电平为解调门限电平；
[0013]步骤S5：调节火星环绕器的器间前向发射天线发射的器间前向信号的电平大小，使着陆巡视器的器间通信机接收到的前向信号电平为解调门限电平；
[0014]步骤S6：测试两器之间前向遥控指令传输和返向遥测数据传输的正确性；
[0015]步骤S7：火星环绕器的器间通信分系统和着陆巡视器的器间通信分系统切换为备份状态，并重复触发步骤S4至步骤S6；
[0016]步骤S8：测试完毕后，停止火星环绕器与着陆巡视器的各分系统工作，并分别进行整器断电。
[0017]优选地，所述步骤S1采用：火星环绕器与着陆巡视器无线测试的总装状态为发射前的封舱状态，各分系统产品均完成安装和连接；在火星环绕器的器间通信分系统的器间微波网络与器间发射天线之间串接程控衰减器和大功率固定衰减器，并在着陆巡视器的器间通信分系统的器间微波网络与器间通信天线之间串接程控衰减器和固定衰减器；两个固定衰减器用于将器间通信机发出的信号功率衰减至程控衰减器的承受范围内；两个程控衰减器分别通过网线与地面测试系统中的控制计算机连接；
[0018]所述火星环绕器和着陆巡视器放置于微波暗室中，火星环绕器地面测试系统和着陆巡视器地面测试系统放置于微波暗室外，火星环绕器和着陆巡视器与各自的地面测试系统通过屏蔽电缆经穿墙孔连接，防止两器之间的无线通信测试受到外界信号的干扰；
[0019]所述火星环绕器地面测试系统为火星环绕器的工作进行供电，并与火星环绕器的测控分系统通信，向火星环绕器发送遥控指令，接收和解析火星环绕器的遥测数据；
[0020]所述着陆巡视器地面测试系统为着陆巡视器的工作进行供电，并与着陆巡视器的测控分系统通信，向着陆巡视器发送遥控指令，接收和解析着陆巡视器的遥测数据；
[0021]优选地，所述步骤S4采用：通过调节着陆巡视器的器间通信分系统的器间微波网络与器间通信天线之间的程控衰减器的衰减值来调节器间通信天线发射的器间返向信号大小，器间返向信号经空间无线传输、及火星环绕器器间返向接收天线和器间微波网络后被火星环绕器的器间通信机接收，根据火星环绕器器间通信机的接收信号电平遥测来判定接收到的返向信号电平是否为解调门限电平。
[0022]优选地，所述步骤S5采用：通过调节火星环绕器的器间通信分系统的器间微波网络与器间通信天线之间的程控衰减器的衰减值来调节器间前向发射天线发射的器间前向信号大小，器间前向信号经空间无线传输、及着陆巡视器的器间通信天线和器间微波网络后被着陆巡视器的器间通信机接收，根据着陆巡视器器间通信机的接收信号电平遥测来判定接收到的前向信号电平是否为解调门限电平。
[0023]优选地，所述步骤S6采用：两器之间前向遥控指令传输的测试方法为，通过火星环绕器地面测试系统向火星环绕器发送一组着陆巡视器自检指令，火星环绕接收到着陆巡视器自检指令后通过器间通信分系统和器间前向发射天线向着陆巡视器转发，检查自检指令发送后与发送前的着陆巡视器接收指令计数遥测的差值是否与发送的自检指令数量一致来判定两器之间前向遥控指令传输的正确性；
[0024]两器之间返向遥测数据传输的测试方法为，在两器无线通信期间，着陆巡视器遥测数据通过器间通信分系统和器间通信天线向火星环绕器持续发射，经火星环绕器返向接收天线和器间通信分系统接收后，通过火星环绕器测控分系统向火星环绕器地面测试系统转发，检查火星环绕器地面测试系统接收到的着陆巡视器遥测数据的帧计数连续性来判定两器之间返向遥测数据传输的正确性。
[0025]根据本专利技术提供的一种火星环绕器与着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法，其特征在于，包括：步骤S1：火星环绕器和着陆巡视器分别建立无线测试的总装状态，并与地面测试系统连接；步骤S2：火星环绕器和着陆巡视器分别加电，并模拟两器在轨运行时的最大工作模式设置火星环绕器和着陆巡视器内部各分系统的工作状态；步骤S3：火星环绕器的器间通信分系统和着陆巡视器的器间通信分系统均设置为主份状态；步骤S4：调节着陆巡视器的器间通信天线发射的器间返向信号的电平大小，使火星环绕器的器间通信机接收到的返向信号电平为解调门限电平；步骤S5：调节火星环绕器的器间前向发射天线发射的器间前向信号的电平大小，使着陆巡视器的器间通信机接收到的前向信号电平为解调门限电平；步骤S6：测试两器之间前向遥控指令传输和返向遥测数据传输的正确性；步骤S7：火星环绕器的器间通信分系统和着陆巡视器的器间通信分系统切换为备份状态，并重复触发步骤S4至步骤S6；步骤S8：测试完毕后，停止火星环绕器与着陆巡视器的各分系统工作，并分别进行整器断电。2.根据权利要求1所述的火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法，其特征在于，所述步骤S1采用：火星环绕器与着陆巡视器无线测试的总装状态为发射前的封舱状态，各分系统产品均完成安装和连接；在火星环绕器的器间通信分系统的器间微波网络与器间发射天线之间串接程控衰减器和固定衰减器，并在着陆巡视器的器间通信分系统的器间微波网络与器间通信天线之间串接程控衰减器和固定衰减器；两个固定衰减器用于将器间通信机发出的信号功率衰减至程控衰减器的承受范围内；两个程控衰减器分别通过网线与地面测试系统中的控制计算机连接；所述火星环绕器和着陆巡视器放置于微波暗室中，火星环绕器地面测试系统和着陆巡视器地面测试系统放置于微波暗室外，火星环绕器和着陆巡视器与各自的地面测试系统通过屏蔽电缆经穿墙孔连接，防止两器之间的无线通信测试受到外界信号的干扰；所述火星环绕器地面测试系统为火星环绕器的工作进行供电，并与火星环绕器的测控分系统通信，向火星环绕器发送遥控指令，接收和解析火星环绕器的遥测数据；所述着陆巡视器地面测试系统为着陆巡视器的工作进行供电，并与着陆巡视器的测控分系统通信，向着陆巡视器发送遥控指令，接收和解析着陆巡视器的遥测数据。3.根据权利要求1所述的火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法，其特征在于，所述步骤S4采用：通过调节着陆巡视器的器间通信分系统的器间微波网络与器间通信天线之间的程控衰减器的衰减值来调节器间通信天线发射的器间返向信号大小，器间返向信号经空间无线传输、及火星环绕器器间返向接收天线和器间微波网络后被火星环绕器的器间通信机接收，根据火星环绕器器间通信机的接收信号电平遥测来判定接收到的返向信号电平是否为解调门限电平。4.根据权利要求1所述的火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法，其特征在于，所述步骤S5采用：通过调节火星环绕器的器间通信分系统的器间微波网络与器间通信天线之间的程控衰减器的衰减值来调节器间前向发射天线发射的器间前向信号大小，器间
前向信号经空间无线传输、及着陆巡视器的器间通信天线和器间微波网络后被着陆巡视器的器间通信机接收，根据着陆巡视器器间通信机的接收信号电平遥测来判定接收到的前向信号电平是否为解调门限电平。5.根据权利要求1所述的火星环绕器与着陆巡视器之间无线通信测试方法，其特征在于，所述步骤S6采用：两器之间前向遥控指令传输的测试方法为，通过火星环绕器地面测试系统向火星环绕器发送一组着陆巡视器自检指令，火星环绕接收到着陆巡视器自检指令后通过器间通信分系统和器间前向发射天线向着陆巡视器转发，检查自检指令发送后与发送前的着陆巡视器接收指令计数遥测的差值是否与发送的自检指令数量一致来判定两器之间前向遥控指令传输的正确性；两器之间返向遥测数据传输的测试方法为，在两器无线通信期间，着陆巡视器遥测数据通过器间通信分系统和器间通信天线向火星环绕器持续发射，经火星环绕器返向接收天线和器间通信分系统接收后，通过火星环绕器测控分系统向火星环绕器地面测试系统转发，检查火星环绕器地面测试系统接收到的着陆巡视器遥测数据的帧计数连续性来判定两器之间返向遥测数据传输的正确性。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪栋硕，王森，张东东，刘镒，李林，杨赫，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：