中文核心期刊

中国科技核心期刊

中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊

中国高校百佳科技期刊

中国宇航学会深空探测技术专业委员会会刊

高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

中国深空测控系统建设与技术发展

董光亮 李海涛 郝万宏 王宏 朱智勇 石善斌 樊敏 周欢 徐得珍

董光亮, 李海涛, 郝万宏, 王宏, 朱智勇, 石善斌, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 中国深空测控系统建设与技术发展[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
引用本文: 董光亮, 李海涛, 郝万宏, 王宏, 朱智勇, 石善斌, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 中国深空测控系统建设与技术发展[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
DONG Guangliang, LI Haitao, HAO Wanhong, WANG Hong, ZHU Zhiyong, SHI Shanbin, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Development and Future of China’s Deep Space TT&C System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
Citation: DONG Guangliang, LI Haitao, HAO Wanhong, WANG Hong, ZHU Zhiyong, SHI Shanbin, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Development and Future of China’s Deep Space TT&C System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001

中国深空测控系统建设与技术发展

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001

Development and Future of China’s Deep Space TT&C System

  • 摘要: 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。
  • [1] 叶培建,黄江川,孙泽洲,等. 中国月球探测器发展历程和经验初探[J]. 中国科学:技术科学,2014,44(6):543-558. YE P J,HUANG J C,SUN Z Z,et al. The process and experience in the development of Chinese lunar probe[J]. Sci Sin Tech,2014,44(6):543-558.
    [2] 吴伟仁,董光亮,李海涛. 深空测控通信系统工程与技术[M]. 北京:科学出版社,2013. WU W R,DONG G L,LI H T. Engineering and technology of deep space TT&C system[M]. Beijing:Science Press,2013.
    [3] 刘嘉兴. 载人航天USB测控系统及其关键技术[J]. 宇航学报,2005,26(6):743-747. LIU J X. Key technologies of the USB TT&C system for manned space flight[J]. Journal of Astronautics,2005,26(6):743-747.
    [4] 钱志瀚,李金岭. 甚长基线干涉测量技术在深空探测中的应用[M]. 北京:中国科学技术出版社,2012.
    [5] 王宏,董光亮,胡小工,等. USB-VLBI综合快速确定环月飞行器短弧轨道[J]. 测绘科学技术学报,2007,24(2):100-103. WANG H,DONG G L,HU X G,et al. Joint short arc orbit determination of lunar satellite with USB-VLBI[J]. Journal of Zhengzhou Institute of Surveying and Mapping,2007,24(2):100-103.
    [6] Management Council of the Consultative Committee for Space Data Systems. Space link extension——return all frames service specification. blue book,CCSDS 911.1-B-4[M]. Washington,DC,USA:CCSDS,2016.
    [7] 孙威,董光亮. "空间链路扩展"在我国航天测控网中应用的探讨[J]. 载人航天,2005(2):59-63.
    [8] 李海涛,王宏,董光亮. 深空站站址纬度选择问题的分析[J]. 飞行器测控学报,2009,28(1):1-6. LI H T,WANG H,DONG G L. Selection of latitude for a deep space station[J]. Journal of Spacecraft TT&C Technology,2009,28(1):1-6.
    [9] International Telicommunication Union. Protection criteria for deep-space research[S].[S.l]:ITU-R,1995.
    [10] 郝万宏,董光亮,李海涛. 月球及深空航天器甚长基线干涉测角精度协方差分析[J]. 飞行器测控学报,2010,29(2):85-90. HAO W H,DONG G L,LI H T. Analysis of angular determination covariance for lunar and deep space spacecraft by VLBI[J]. Journal of Spacecraft TT&C Technology,2010,29(2):85-90.
    [11] 吴伟仁. 中国宇航学会深空探测技术专业委员会第十四届学术年会开幕式致辞[C]//中国宇航学会深空探测技术专业委员会第十四届学术年会. 成都:中国宇航学会,2017.
    [12] MARAL G. Satellite communications systems:systems,techniques and technology,4th Edition[M].[S.l]:John Wiley & Sons,Ltd,2009.
    [13] NASA. The Goldstone deep space communications complex[EB/OL].[2018-4-10]. https://descanso.jpl.nasa.gov/dsn50th/DSN_Symposium_2-20-14/5_GDSCC.pdf.
    [14] NASA. DSN navigation system accuracy[EB/OL]. (2014-2-20)[2018-4-10]. https://descanso.jpl.nasa.gov/performmetrics/DSN_NavSysAccuracy.pdf.
    [15] ROGSTAD H D,MILEANT A,PHAM T T. Antenna arraying techniques in the deep space network,monograph 5 deep space communications and navigation series[M]. California:JPL,2003.
    [16] MILEANT A,HINEDI S. Overview of arraying techniques for deep space communications[J]. IEEE Transactions on Communications,1994,42(234):1856-1865.
    [17] 卢满宏,李小梅,周三文,等. 一种改进Sumple算法的研究与分析[J]. 计算机测量与控制,2013,21(6):1565-1567. LU M H,LI X M,ZHOU S W,et al. Research and analysis on a modified-sumple algorithm[J]. Computer Measurement & Control,2013,21(6):1565-1567.
    [18] MUDGWAY D J. Uplink-downlink:a history of the NASA deep space network,1957-1997[J]. Isis,2003,94(4):781-782.
    [19] DAVARIAN F. Uplink arraying next steps,IPN progress report 42-175[R]. California:Jet Propulsion Laboratory,California Institute of Technology,2008
    [20] VILNROTTER V,TSAO P C,LEE D K. EPOXI Uplink array experiment of June 27,2008,IPN progress report 42-174[R]. California:Jet Propulsion Laboratory,California Institute of Technology,2008.
    [21] SLADE M A,BENNER L A M,SILVA A. Goldstone Solar system radar observatory:Earth-based planetary mission support and unique science results[J]. Proceedings of the IEEE,2011,99(5):757-769.
    [22] JPL. D-19379,810-005,205,Rev. D,34-m and 70-m command[R]. USA:Jet Propulsion Laboratory,California Institute of Technology,2014
    [23] Estrack:technical aspects,performance,limitations and future prospects[EB/OL].(2015-8-14)[2018-4-10]. http://www.mpe.mpg.de/events/593-heraeus-seminar/Talks-and-Posters/1-Monday/PDF/1.%20Butcovic%20-%20ESTRACK.pdf.
    [24] SORIANO M,FINLEY S,FORT D,et al. Direct-to-Earth communications with Mars science laboratory during entry,descent,and landing[C]//Aerospace Conference,2013 IEEE. Big Sky,MT:IEEE,2013:1-14.
    [25] 陈少伍,董光亮,李海涛,等. MSL测控特点以及自主火星探测测控关键技术[J]. 飞行器测控学报,2015,34(1):1-9. CHEN S W,DONG G L,LI H T,et al. TT & C characteristics of MSL and key TT & C technologies for independent Mars exploration[J]. Journal of Spacecraft TT&C Technology,2015,34(1):1-9.
    [26] MORABITO D D,SCHRATZ B,BRUVOLD K,et al.The Mars science laboratory EDL communications brownout and blackout at UHF,IPN progress report 42-197[R]. USA:NASA,2014.
    [27] SORIANO M,FINLEY S,FORT D,et al. Direct-to-Earth communications with Mars science laboratory during entry,descent,and landing[C]//Aerospace Conference,2013 IEEE. Big Sky,MT:IEEE,2013.
    [28] FERRI F,AHONDAN A,COLOMBATTI G,et al. Atmospheric Mars entry and landing investigations & analysis(AMELIA)by ExoMars 2016 schiaparelli entry descent module:the ExoMars entry,descent and landing science[C]//IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace. Padua,Italy:IEEE,2017:262-265.
    [29] VILNROTTER V A,HINEDI S M,KUMAR R,et al. Frequency estimation techniques for high dynamic trajectories[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,1989,25(4):559-577.
    [30] 董光亮,李海涛,郝万宏. 无线电干涉测量在深空航天器导航中的应用[J]. 飞行器测控学报,2009,28(4):1-7. DONG G L,LI H T,HAO W H,et al. An introduction to application of radio interferometry in deep space navigation[J]. Journal of Spacecraft TT&C Technology,2009,28(4):1-7.
    [31] 吴伟仁,王广利,节德刚,等. 基于△DOR信号的高精度VLBI技术[J]. 中国科学:信息科学,2013,43(2):185-196. WU W R,WANG G L,JIE D G,et al. High-accuracy VLBI technique using △DOR signals[J]. Science China(Information Sciences),2013,43(2):185-196.
    [32] THORNTON L C,BORDER S J. Radiometric tracking techniques or deep space navigation,monograph 1 deep-space communications and navigation series[M]. USA:Wiley,2000
    [33] RIOJA M,DODSON R,MALARECKI J,et al. Exploration of source frequency phase referencing techniques for astrometry and observations of weak sources with high frequency space very long baseline interferometry[J]. Astronmical Journal (New York,N. Y. Online),2011,142(5):157.
    [34] 董光亮,郝万宏,李海涛,等. 同波束干涉测量对月面目标相对定位[J]. 清华大学学报(自然科学版),2010,50(7):1118-1124. DONG G L,HAO W H,LI H T,et al. Relative posit ion determination on the lunar surface using same-beam interferometry[J]. Journal of Tsinghua University(Science & Technology),2010,50(7):1118-1124.
    [35] 陈少伍,董光亮,李海涛,等. 同波束干涉测量差分相时延观测模型研究及验证[J]. 宇航学报,2013,34(6):788-794. CHEN S W,DONG G L,LI H T,et al. Research and verification of differential phase delay measurement model of same beam interferometry[J]. Journal of Astronautics,2013,34(6):788-794.
    [36] 李海涛,周欢,郝万宏,等. 深空导航无线电干涉测量技术的发展历程和展望[J]. 飞行器测控学报,2013,32(6):470-478. LI H T,ZHOU H,HAO W H,et al. Development of radio interferometry and its prospect in deep space navigation[J]. Journal of Spacecraft TT&C Technology,2013,32(6):470-478.
    [37] MARTIN-MUR T J,HIGHSMITH D E. Mars approach navigation using the VLBA[J]. Mur,2009.
    [38] ZHOU H,DEZHEN X U,CHEN S W,et al. New high-accuracy spacecraft VLBI tracking using high data-rate signal:a demonstration with Chang'E-3[J]. Science China,2016,59(4):558-564.
    [39] 王宏,董光亮,胡小工,等. USB-VLBI综合快速确定环月飞行器短弧轨道[J]. 测绘科学技术学报,2007,33(1):40-42. WANG H,DONG G L,HU X G,et al. Joint short arc orbit determination of lunar satellite with USB-VLBI[J]. Journal of Zhengzhou Institute of Surveying and Mapping,2007,33(1):40-42.
    [40] 王宏,董光亮,胡小工,等. 月球探测器捕获分析及评估[J]. 测绘科学技术学报,2007,24(6):406-409. WANG H,DONG G L,HU X G,et al. Analysis and assessment of the lunar probe captured by Moon[J]. Journal of Zhengzhou Institute of Surveying and Mapping,2007,24(6):406-409.
    [41] 黄勇. "嫦娥1号"探月飞行器的轨道计算研究[D]. 上海:中国科学院上海天文台,2006. HUANG Y. Orbit determination of the first Chinese lunar exploration spacecraft CE-1[D]. Shanghai:Shanghai Astronomical Observatory,Chinese Academy of Sciences,2006.
    [42] 董光亮,樊敏,李培佳,等. 嫦娥二号探测器轨道确定与支持[J]. 宇航学报,2013,34(4):457-463. DONG G L,FAN M,LI P J,et al. Chang'E-2 lunar probe orbit determination and support[J]. Journal of Astronautics,2013,34(4):457-463.
    [43] 李培佳,黄勇,昌胜骐,等. 基于地基观测的嫦娥三号着陆器与巡视器高精度定位[J]. 科学通报,2014,59(32):1-12. LI P J,HUANG Y,CHANG S Q,et al. Positioning for the Chang'E-3 lander and rover using Earth-based observations[J]. Chinese Science Bull,2014,59(32):1-12.
    [44] 樊敏,董光亮,郝万宏,等. 月球探测器定轨误差分量协方差分析[J]. 航天器工程,2012,21(5):37-42. FAN M,DONG G L,HAO W H,et al. Covariance analysis of orbit-determination error components for lunar probe[J]. Spacecraft Engineering,2012,21(5):37-42.
    [45] YOU T H,GRAAT E,HALSELL A,et al. Mars reconnaissance orbiter interplanetary cruise navigation[C]//20th International Symposium on Space Flight Dynamics. Annapolis,MD,United States:Jet Propulsion Lab,2007:2126.
    [46] FAN M,HU X G,DONG G L,et al. Orbit improvement for Chang'E-5T lunar returning probe with GNSS technique[J]. Advances in Space Research,2015,56(11):2473-2482.
  • [1] 王卓, 徐瑞.  基于多目标优化的深空探测器姿态组合规划方法 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(2): 147-153. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200069
    [2] 陈春亮, 张正峰, 盛瑞卿, 杨孟飞.  深空探测跳跃式再入返回任务设计 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(3): 269-275. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210016
    [3] 于国斌.  深空探测任务协同的系统工程方法应用及趋势 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(4): 407-415. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210036
    [4] 于志坚, 李海涛.  月球与行星探测测控系统建设与发展 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(6): 543-554. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210125
    [5] 于登云, 张哲, 泮斌峰, 刘传凯, 丁亮, 朱继宏, 高海波, 刘金国, 陈鹏.  深空探测人工智能技术研究与展望 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(1): 11-23. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190916001
    [6] 雷英俊, 朱立颖, 张文佳.  我国深空探测任务电源系统发展需求 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(1): 35-40. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190712001
    [7] 牛厂磊, 罗志福, 雷英俊, 王文强, 郑见杰, 乔学荣, 罗洪义, 胡文军, 钟武烨.  深空探测先进电源技术综述 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(1): 24-34. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20200002
    [8] 蔡明辉, 杨涛, 韩建伟.  载人深空探测磁场主动辐射防护技术研究 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(2): 165-172. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.02.008
    [9] 陈莉丹, 谢剑锋, 刘勇, 陈明.  中国深空探测任务轨道控制技术综述 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(3): 210-218. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.002
    [10] 吴伟仁, 刘继忠, 唐玉华, 于登云, 于国斌, 张哲.  中国探月工程 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(5): 405-416. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.05.001
    [11] 李永, 丁凤林, 周成.  深空探测推进技术发展趋势 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 323-330. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.002
    [12] 朱安文, 刘磊, 马世俊, 李明.  空间核动力在深空探测中的应用及发展综述 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(5): 397-404. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.05.001
    [13] 张国万, 李嘉华.  冷原子干涉技术原理及其在深空探测中的应用展望 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 14-19. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.002
    [14] 张建琴, 徐建明, 贾巍, 邱宝贵, 肖杰.  深空探测太阳电池阵应用及关键技术分析 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(1): 3-9. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.001
    [15] 沈自才, 代巍, 白羽, 刘荣强, 丁义刚, 刘业楠.  载人深空探测任务的空间环境工程关键问题 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 99-107. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.001
    [16] 于登云, 吴学英, 吴伟仁.  我国探月工程技术发展综述 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(4): 307-314. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.002
    [17] 刘庆会, 吴亚军.  高精度VLBI技术在深空探测中的应用 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(3): 208-212. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.003
    [18] 王伟, 马彦涵, 周易倩, 方宝东.  深空探测磁动力技术研究进展 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(3): 203-207. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.002
    [19] 张大鹏, 雷勇军.  深空探测返回舱着陆冲击动力学分析 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(2): 150-155.
    [20] 吴伟仁, 于登云.  深空探测发展与未来关键技术 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(1): 5-17.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2963
  • HTML全文浏览量:  280
  • PDF下载量:  1454
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-30
  • 修回日期:  2018-03-05
  • 刊出日期:  2018-04-01

中国深空测控系统建设与技术发展

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001

摘要: 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。

English Abstract

董光亮, 李海涛, 郝万宏, 王宏, 朱智勇, 石善斌, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 中国深空测控系统建设与技术发展[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
引用本文: 董光亮, 李海涛, 郝万宏, 王宏, 朱智勇, 石善斌, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 中国深空测控系统建设与技术发展[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
DONG Guangliang, LI Haitao, HAO Wanhong, WANG Hong, ZHU Zhiyong, SHI Shanbin, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Development and Future of China’s Deep Space TT&C System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
Citation: DONG Guangliang, LI Haitao, HAO Wanhong, WANG Hong, ZHU Zhiyong, SHI Shanbin, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Development and Future of China’s Deep Space TT&C System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(2): 99-114. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.001
参考文献 (46)

目录

    /

    返回文章
    返回