[發明專利]一種基于空空通信的上下行鏈路通信方法

在審

• 申請號: 202011050967.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112367110A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 邢卓異;盛瑞卿;白崇延;朱舜杰;黃昊;趙洋;樂群星
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉秀祥

為了確保月球軌道交會對接近程導引過程中器地鏈路的高可靠暢通，本發明提出了一種基于交會對接任務過程中微波雷達空空通信功能的上下行鏈路通信方法，構建地面站、目標飛行器、追蹤器的雙中繼通信鏈路平臺，解決如軌道器約束條件下地面站無法實現“雙站共視”問題、目標飛行器和追蹤器相互靠近過程中可能的相互遮擋問題和測控鏈路故障條件下的測控通信問題，能夠有效提高月球軌道交會對接期間航天器與地面站上下行測控鏈路的魯棒性。

技術領域

本發明涉及一種基于空空通信的上下行鏈路通信方法，屬于測控技術領域。

背景技術

我國探月工程的第三階段將實施月面軟著陸和樣品采集，并將月壤樣品帶回地球。為實現這一目標，需要通過月球軌道交會做到樣品轉移，實現首次無人月球軌道交會對接。與地球軌道交會對接相比，由于其特殊的深空環境和測控難度，無人月球軌道交會對接技術在控制的自主性、快速性以及系統的魯棒性上都有較高的要求。

在月球軌道交會對接近程導引過程中，確保關鍵時刻器地鏈路的暢通是確保交會對接過程順利完成的重要前提之一。目標飛行器和追蹤器在逐步接近的過程中，可能面臨的問題包括：

1)當交會對接的目標飛行器、追蹤器靠近的過程中，地面站無法實現“雙站共視”條件下的可靠、實時跟蹤兩個飛行器，可能造成目標飛行器或追蹤器的上下行鏈路出現異常；

2)當交會對接的目標飛行器、追蹤器靠近的過程中，也可能出現由于目標飛行器和追蹤器相互遮擋的原因造成目標飛行器或追蹤器的上下行鏈路出現異常；

3)地面站故障或航天器故障條件下，可能出現目標飛行器或追蹤器的上下行鏈路出現異常，造成目標飛行器或追蹤器的上下行鏈路出現異常。

實現月球軌道自主交會對接任務，通常在實施交會對接任務的目標飛行器和追蹤器上配置微波雷達，微波雷達除具備相對位置、角度、速度測量功能以外，還具備空空通訊功能。為了解決前述可能遇到的問題，提高月球軌道交會對接期間航天器與地面站上下行測控鏈路的魯棒性，充分利用空空通信功能，從月球軌道交會對接過程中微波雷達建立起的空空通信鏈路出發，建立一種以空空通信為基礎，構建地面站、目標飛行器、追蹤器的雙中繼通信鏈路平臺，能夠有效提高月球軌道交會對接期間航天器與地面站上下行測控鏈路的魯棒性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了確保月球軌道交會對接近程導引過程中器地鏈路的高可靠暢通，本發明提出了一種基于交會對接任務過程中微波雷達空空通信功能的上下行鏈路通信方法，構建地面站、目標飛行器、追蹤器的雙中繼通信鏈路平臺，解決如軌道器約束條件下地面站無法實現“雙站共視”問題、目標飛行器和追蹤器相互靠近過程中可能的相互遮擋問題和測控鏈路故障條件下的測控通信問題，能夠有效提高月球軌道交會對接期間航天器與地面站上下行測控鏈路的魯棒性。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種基于空空通信的上下行鏈路通信方法，包括如下步驟：

地面站1向目標飛行器發送上行遙控信號TC1，目標飛行器接收到該信號后，解析該信號后判斷屬于目標飛行器或追蹤器，若為目標飛行器遙控信號，則直接譯碼后轉發至執行設備，若為追蹤器遙控信號，則轉發至追蹤器；目標飛行器收集自身的遙測信息，并接收追蹤器的遙測信息，目標飛行器將該兩部分遙測信息調制后下傳至地面站1；

地面站2向追蹤器發送上行遙控信號TC2，追蹤器接收到該信號后，解析后發至目標飛行器；追蹤器收集自身的遙測信息，并接收目標飛行器的遙測信息，追蹤器將該兩部分遙測信息調制后下傳至地面站2。

上述基于空空通信的上下行鏈路通信方法，優選的，所述目標飛行器通過自身的微波雷達主機與所述追蹤器自身的微波雷達應答機通信。