【摘 要】
：
月球与行星探测中,甚长基线干涉(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)技术为实现高精度测角,需要稳定的频率基准.设计了一种仅用单套设备、单根光纤实现多用户传输的频率传递系统.该系统通过混频器与环形器等组合实现无锁相环的全自动快速往返校正,以补偿频率标准信号传输中的相位漂移,为测站提供稳定的频率基准,降低测量误差.该系统兼容电缆和光纤传输介质,兼具实时补偿和事后补偿模式,能满足有多天线的测站的需求.经地面验证,实时补偿模式天稳达10?17量级,并有能力升级到天稳10?
【机 构】
：
中国科学院 上海天文台,上海 200030;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院 上海天文台,上海 200030;中国科学院 射电天文重点实验室,南京 210008;上海市空间导航与定位技术
论文部分内容阅读
月球与行星探测中,甚长基线干涉(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)技术为实现高精度测角,需要稳定的频率基准.设计了一种仅用单套设备、单根光纤实现多用户传输的频率传递系统.该系统通过混频器与环形器等组合实现无锁相环的全自动快速往返校正,以补偿频率标准信号传输中的相位漂移,为测站提供稳定的频率基准,降低测量误差.该系统兼容电缆和光纤传输介质,兼具实时补偿和事后补偿模式,能满足有多天线的测站的需求.经地面验证,实时补偿模式天稳达10?17量级,并有能力升级到天稳10?19量级;事后补偿模式天稳达10?18量级.经VLBI射电源观测和对“天问一号”火星探测器的观测验证,两站钟速差降至10?14量级,能满足为多天线或多测站提供稳定本振进行VLBI观测的需求.目前该系统已在VLBI深空测控和地球定向参数(Earth Orientation Parameters,EOP)测量中应用,表现出较高可靠性.
其他文献
随着水生态地位的日益突出,当前水库调度应当统筹考虑社会经济与生态效益,在保证水量高效利用的前提下,满足河流生态要求,其核心是量化河流生态需求,并将其作为生态要素目标纳入水库调度模型中.为此,研究采用ME-Tennant法的生态需水过程评价模型,确定电站下游河流的最小和适宜生态需水过程;在此基础上以生态缺水量最小为生态目标,以水电站水库发电量最大为经济目标,建立考虑最小和适宜两种生态需求层次的水电站水库生态调度模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解.以刘家坪—鱼米滩梯级水电站水库为实例进行研究,分析发电—生态关系,
将原库普配送中心改造成文化贸易中心项目是由巴塞尔房地产公司发起并实现的.项目是沃尔塔北部地区整体开发的一部分.在改造过程中,新的外墙和内院建造的墙体,即约1000m2的外墙主要由回收的建筑材料建造.
深入践行“四个革命、一个合作”能源安全新战略,锚定我国“碳达峰碳中和”目标,需要构建“清洁低碳、安全高效、智慧灵活”的新一代能源系统,以实现最大限度地开发利用可再生能源,最高程度地提高能源利用效率,服务于国家全面建成社会主义现代化强国,并为应对全球气候变化作出积极贡献.
全面回顾了中国探月工程“绕”“落”“回”三步走战略顺利实施17年,测控系统从近地走向深空的发展历程和建设成就.探月一期工程突破了远距离测控技术;探月工程二期率先建设两个深空站,初步建成深空测控网;探月工程三期建成了阿根廷深空站,形成了完整的深空测控能力.目前中国深空测控系统已成为世界上三大全球布局的深空测控网之一,具备了独立支持月球与深空探测任务的能力.伴随着以首次火星探测任务为代表的行星探测工程的实施,中国深空测控系统在规模和性能上进一步增强任务支持能力.
在“嫦娥五号”任务中,深空干涉测量系统正式参加轨道测量,提供了高精度的角位置信息.采用对流层时延混合建模技术,确保了实时干涉测量精度;利用分时跟踪技术,在链路带宽受限条件下首次开展了快速洲际干涉测量;通过对“嫦娥五号”探测器轨道测定结果分析,表明干涉测量误差修正、定轨精度符合给定的要求,验证了深空干涉测量在深空导航中探测器快速轨道确定的有效性.
受测控通信链路时延、通信带宽和中继通信弧段制约,不同于地月空间,行星际空间遥操作技术更加复杂.面向解决首次行星际空间遥操作技术难题,针对火星车遥操作任务特点、技术难点以及飞行控制设计约束,确立了火星车遥操作控制模式和关键技术体系,提出了火星车遥操作系统总体设计方法与系统架构,并设计了火星车遥操作飞控模式与实施流程.将其应用于“祝融号”火星车在轨测控中,火星车始终保持高效移动探测,百日遥操作里程突破千米,验证了本文方法的正确性和有效性,为后续行星际遥操作任务奠定了技术基础.
针对复杂地形与中继通信等多约束条件下“玉兔二号”巡视器休眠与唤醒控制问题,提出了复杂月背环境休眠与唤醒规划控制方法.通过巡视器单目相机序列成像的天际线感知方法实现了周围地形的遮挡情况分析,基于巡视器姿态预测方法计算了巡视器给定位置的可休眠姿态及控制策略,提出了可休眠性指标与可视化综合分析方法以辅助寻找备选休眠点,并设计了休眠唤醒在轨工作模式.将其应用到“玉兔二号”在轨控制中,实施情况说明了控制方法的正确性和工作模式的有效性.
针对“嫦娥五号”月面采样任务中采样机械臂的精准控制问题,提出了一种基于深度强化学习的路径规划方法.通过设计深度强化学习算法的多约束奖赏函数,规划了满足安全性、快速性、可达性3个约束的运动路径,实现了采样机械臂的精准控制.在满足任务安全性的提前下,缩短了天地之间的交互时间,机械臂控制效果平稳.在轨实验结果表明,该方法具有较高的准确性和鲁棒性,可为后续的深空探测在轨遥操作采样任务提供借鉴.
深空探测任务中遥测数传码速率极低、传输时间受限、数据接收总量有限,为获取尽可能多的数据,需减少不必要的流量传输并提高数据接收效率.针对传统帧同步中过程中三态逻辑转换中的数据损失问题,提出了一种适用于深空极低码速率条件下的帧同步回溯方法.利用有效的帧同步锁定状态信息,对帧同步过程中三态逻辑转换时的数据帧进行回溯,能够有效获取多帧可靠的遥测数据.在“天问一号”火星探测任务,提出的方法成功应用于环绕器和火星车极低码速率条件下遥测数据接收,结果表明引入该方法后接收的有效数据帧比传统方式多2～4帧,传输效率比传统方
当电磁波穿过行星际空间区域飞行时,太阳等离子体给测控通信信号带来较大的反射损耗并降低测控通信信号的功率.分析了等离子体延迟误差与深空探测器测控的影响,讨论了等离子体延迟误差与太阳–地球–探测器夹角SEP、探测器与日心距离r的关系,将仿真结果和“天问一号”在轨实测数据进行对比验证.结果表明,等离子体延迟随着SEP和的增大而减小,深空航天器精密测定轨时必须考虑太阳等离子体的延迟影响,对等离子体延迟误差修正后,再经动力学轨道改进可消除残余误差.