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全球深空测控网知若干_航天器_天线

少女玫瑰心 2024-11-13 00:10:20 0

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深空测控系统是对实行深空探测任务的航天器进行跟踪丈量、监视掌握和信息交流的专用系统,其在深空探测任务中具有不可替代的地位和浸染。

常日,将地面的多个深空测控站组成的测控网称为深空网或深空测控网,特指专门用于深空航天器测控和数据传输的专用测控网。
它配有大口径抛物面天线、大功率发射机、极高灵敏度吸收系统、旗子暗记处理中央以及高精度高稳定度韶光和频率系统,能完成200万公里以远深空航天器的测控任务。

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为了战胜地球自转影响,实现对深空航天器的连续跟踪,深空网的布局常日是在环球范围内经度上间隔120度布站,这样就可以确保对间隔地球表面间隔在3万千米以上的航天器进行连续跟踪。

▲NASA深空网不同轨道高度航天器的覆盖示意

美国NASA深空网

美国NASA深空网由在环球按经度间隔120°分布的三个深空通信综合举动步伐组成,分别位于美国加州的戈尔德斯通、西班牙的马德里和澳大利亚的堪培拉,深空网的操作掌握中央位于美国加州帕萨迪纳的喷气推进实验室(JPL)。
NASA深空网是目前天下上规模最大、能力最强的深空测控系统。

▲美国NASA 深空网布局

▲JPL深空网操作掌握中央

戈尔德斯通深空通信综合举动步伐(北纬35°25′36″,西经116°53′24″),位于美国加州的莫哈维沙漠。
建有70m天线1个,34m高效率(HEF)天线1个,34m波束波导(BWG)天线4个,正在新建1个34mBWG天线。

▲美国加州戈尔德斯通的深空通信综合举动步伐

马德里深空通信综合举动步伐(北纬40°25′53″,西经4°14′53″W), 位于西班牙都城马德里以西60km,建有70m天线1个,34m高效率天线1个,34m波束波导天线2个,目前有2个34m波束波导天线在建。

▲西班牙马德里的深空通信综合举动步伐

堪培拉深空通信综合举动步伐(南纬35°24′05″,东经148°58′54″), 位于澳大利亚都城堪培拉西南40km ,建有70m天线1个,34m高效率天线1个,34m波束波导天线2个,目前有2个34m波束波导天线在建。

▲澳大利亚堪培拉的深空通信综合举动步伐

NASA深空网可以实现以下功能:①获取航天器遥测数据、②向航天器发送遥控指令;③跟踪丈量航天器的位置和速率;④进行甚长基线干涉丈量不雅观测(直接丈量航天器或射电源的角位置);⑤为无线电科学实验丈量无线电波的变革;⑥吸收科学探测数据;⑦监控深空网的性能。

ESA深空网

ESA深空网的培植始于1998年,目前已经建成了环球分布的三个具有35m口径天线的深空站,分别是澳大利亚新诺舍站、西班牙塞弗雷罗斯站和阿根廷马拉圭站,三个深空站可以由位于德国达姆施塔特的欧洲空间操作中央(ESOC)进行远程操作掌握。
ESA是天下上第二个建玉成球布站深空测控网的航天机构。

▲ESA 深空测控网布局示意

新诺舍深空站(南纬31° 2' 53.61,东经116° 11' 29.40),位于澳大利亚西部珀斯市以北150km新诺舍镇以南8km,2003年建成。

▲新诺舍深空站

塞弗雷罗斯深空站(北纬40° 27' 09.68,西经04° 22' 03.18),位于西班牙马德里以西的埃维拉省塞弗雷罗斯城以南12km,2005年建成。

▲塞弗雷罗斯深空站

马拉圭深空站(南纬35° 46' 33.63,西经69° 23' 53.51),位于南美洲阿根廷西部门多萨省马拉圭市以南30km,间隔布宜诺斯艾利斯市1200km,2012年建成。

▲马拉圭深空站

中国深空测控网

中国也有布局相对完善的深空测控通信网。
大家比较熟习的,有西安卫星测控中央的喀什测控站、以及佳木斯深空站等。
个中,佳木斯深空站,位于中国黑龙江省佳木斯市,2013年建成。

▲佳木斯66m深空站

喀什深空站,位于中国新疆维吾尔自治区喀什市, 2013年建成。

▲喀什35m深空站

作者简介:李海涛,北京某研究所研究员,我国月球探测工程嫦娥四号任务测控系统总设计师,首次火星探测任务测控系统总设计师。
享受国务院政府分外津贴,百千万人才工程国家级人选。
先后得到第十届中国青年科技奖,第十八届中国科协求是精彩青年奖,国家科技进步特等奖1项,国家技能发明二等奖1项,部委级科技进步一等奖3项、二等奖2项。

▋作者:李海涛▋来源:我们的太空▋编辑:高 地、江程杰▋邮箱:ourspace0424@163.com

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