深空测控体系结构与技术发展

深空探测是国家综合实力的象征,集中体现了航天领域的发展方向和高精尖技术.测控通信系统是深空探测器信息保障的核心,如何适应深空飞行平台的应用是航天测控发展的重要课题.辨析了深空测控的一些基本概念,分析了其特点和需求,总结了深空测控的体系结构、标准化建设方面的进展,提出了未来20年深空测控应重点发展的方向.     

向技术极限挑战深空测控通信的目标

在分析深空探测特点的基础上,介绍了为对“无限的”深空进行测控通信所采用的几项“极限技术”和多项“前沿技术”,它们不但是处于测控通信领域的前沿,而且很多技术也是信息领域的前沿技术。     

Ka频段大口径天线阵系统及关键技术

地基直接深空测控通信/深空探测难题均在于长达数亿公里的超远距离带来的巨大传输损耗。提出了基于Ka频段分布式大口径天线阵的地基直接测控通信/深空探测设想，探讨了其应用模式及工作机理，对其中共同的关键技术Ka频段上行超大功率空间合成给出了解决措施，具体包括设备自身的ps量级时延稳定性设计、对流层延迟ps量级实时修正、空间传输距离的ps量级预测等。     

深空长时延条件下测控系统捕获应急处置方法

针对火星探测任务中测控距离远、信号传输时延长、测控通信链路中断后重建双向链路时间开销大的问题,分析了近地捕获与深空捕获的流程,提出了满足快速发令需求的应急处置捕获流程。结合深空航天器捕获流程中上行与下行信号处理解耦合的特点,提出上行捕获流程完成即可发送遥控指令进行应急处置,大幅缩短了处置用时。以深空测控设备实际工作中常见的发射机速调管故障为案例,对长时延条件下的测控系统捕获应急处置方法进行了模拟测试,并在首次火星探测任务中成功应用。此案例可作为火星探测等深空任务中测控链路异常故障处置时各单位协同工作的参考。     

通信新技术解决深空通信问题研究

随着探测技术的不断发展,深空探测距离越来越远,深空通信面临的问题越来越突出。分析了利用激光通信技术和天线组阵技术解决深空通信中的路径损失问题,利用行星际网络解决深空通信的断续通信问题,利用量子通信解决深空通信的大时延问题,通过对通信新技术的研究能够充分解决深空通信面临的问题,进一步提高深空通信系统保障深空探测的能力。     

深空探测测控通信系统

深空通信有其独特的信道特性和可靠性要求．本文从深空探测测控通信系统总体出发．阐述了各分系统具体组成及功能,最终从各信号的流向层面．详细说明了指令信号的上传过程．遥测信号的下传过程,以及跟踪信号上传．下传过程的实现。     

深空探测中的USB测控技术

本文阐述了深空探测的重要地位和意义,就深空探测中的测控技术开展讨论。对S波段统一载波测控（USB）系统进行了介绍．并详细描述了统一载波测控系统中的测速技术和测距技术。     

通信

TN91 2003060854俄罗斯深空测控通信技术的发展及现状/李平,张纪生(J晾跟踪与通信技术所)即电讯技术一2003,43(4)一1一8简单总结了俄罗斯(前劣联)深空测控通信技术的发展过程,主要介绍了俄罗斯深空网目前的组成和技术现状以及正在研制的尽可能符合CCSDS建议的新的深空测控设备.图2表2参4(刚)TN911 2003060855小波包在C hirp信号检测与时延估计中的应用/蒋忠进,林君,陈祖斌(吉林大学).电讯技术一2 003,43(2)一55一61在Chirp信号探测中,利用发射信号和反射信号之间的日创须分布相似性,提出用小波包变换时频分布的二维相关算法,估计接收信…     

日本深空探测与深空测控技术

对日本的深空探测计划与实施情况及其深空测控技术进行了综合性的评述，重点阐述了日本ISAS深空测控网的组成、地面跟踪与控制设施的配备及深空测控技术与水平。     

深空测控通信网技术的发展与展望

介绍了美国喷气推进实验室(JPT)的概况及其在人类深空探测活动中所处的重要地位,进而介绍了深空测控通信网的地理分布、组成部分及使用设备,研究了美国深空网在信号覆盖、遥控能力、遥测能力及轨道测量方面的技术特点,最后对深空测控通信网技术的发展方向进行了归纳、分析和展望,提出了建立激光统一测控体制的构想.     

俄罗斯深空测控通信技术的发展及现状

简单总结了俄罗斯(前苏联)深空测控通信技术的发展过程，主要介绍了俄罗斯深空网目前的组成和技术现状以及正在研制的尽可能符合CCSDS建议的新的深空测控设备。     

航天测控和信息综合系统及技术

信息社会的政治、经济、文化和军事均离不开天地综合信息网的支持,航天测控通信系统是天地综合信息网的重要组成部分和支持保障系统。从测控通信系统的发展现状和趋势来看,有4种系统及相应技术对测控通信系统的发展有重大影响,也与天地综合信息网的建立与发展密切相关。本文概述了这4种系统和技术的发展概况、社会需求以及发展设想。     

航天测控站大动态控制的实现

介绍航天测控通信系统中首区测控站微波接收大动态控制的实现方法,采用“二状态”断续自动控制方案和高性能大动态控制模块。达到96 dB的大动态控制,实现了抗强信号互调、高灵敏度接收及和、差通道相位、增益的高一致性。     

未来飞行器测控通信体系结构及关键技术

根据未来需求和技术发展趋势,提出了中期面向航天器、航天靶场、临近空间飞行器、无人机的测控通信体系结构,展望了远期天空地一体化飞行器测控通信系统的体系结构,讨论了未来测控通信系统需要研究的主要关键技术.     

小卫星及多星测控的技术发展

本文从小卫星、星座飞速发展以及对测控通信系统新的要求出发，介绍了综合基带、连续波多波束相控阵天线的功能、特点及工作原理，提出了建立新型多功能智能化测控通信站的设想。     

时序大数据流式计算处理在航天测控中心系统的应用

大数据处理技术按照时效性可分为批处理与流处理两种模式。大量航天器工程测量数据经过测控设备的解码、译码等处理后形成原始数据发往测控中心,带有时间戳的这些原始数据、过程数据、处理结果数据及软件状态信息组成了时序大数据。通过对航天测控中心智能化决策模型的研究,设计了一种基于流式计算技术在航天测控中心系统的应用方法,指出了当前消息队列系统的瓶颈,并提出采用Kafka的消息通信机制来解决任务数量受限的问题。     

航天测控技术的过去,现在和未来

本文综述了航天测控体制的三个发展阶段－分离测控系统阶段、统一载波测控系统阶段、天基测控系统（ＴＤＲＳＳ和全球定位系统（ＧＰＳ））的阶段。并对近代测控系统的新应用进行了介绍,如载人航天、小卫星测控、巡航导弹测控以及深空跟踪测控。最后概述了航天测控的发展方向。     

一种应用于深空通信的微弱信号捕获算法

针对低信噪比、高动态条件下深空测控通信信号捕获概率低以及复杂度较高的问题,首先分析了深空测控通信信号捕获的难点以及信号循环平稳特性,然后在此基础上提出了一种基于循环相关的新算法。计算机仿真结果证明新算法捕获门限达24 dBHz,适应频率动态达800 Hz/s;新算法较传统的捕获算法,在相同门限条件下的频率动态适应范围提升了约两个数量级。该方法已被应用于我国第一个深空测控站的建设,工作性能稳定可靠,有效地解决了低信噪比下深空站抑制载波信号的捕获问题。