[发明专利]环绕器多频段多通道组合深空中继转发系统

说明书

本发明提供了一种环绕器多频段多通道组合深空中继转发系统，UHF中继通信机和UHF微波网络连接，UHF接收天线和UHF发射天线均连接UHF微波网络；UHF接收天线和UHF发射天线用于连接着陆器/星车UHF收发信机；X中继通信机和X中继接收微波开关连接，X中继接收微波开关和X中继两维驱动机构连接，X中继两维驱动机构和X中继接收天线连接；X中继接收天线用于连接火星车X频段深空应答机。本发明通过中继转发系统实现了着陆器前返向数据与地球的高速交互，弥补了着陆器直接对地测控数传链路能力弱的缺点，不仅适用于火星探测任务，而且可以作为后续深空及以远探测任务的参考。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体地，涉及一种环绕器多频段多通道组合深空中继转发系统。

背景技术

受探测器规模限制，深空探测的着陆器直接对地测控数传链路能力弱，为满足后续更加复杂的航天任务中对多种不同类型航天器实施联合控制的需求，需要在着陆器与环绕器之间构建小范围、双向、多模式的中继通信链路，在整个阶段实现与地球的前返向数据的高可靠交互。

国外深空探测器和着陆器系统仅仅采用一种模式的中继通信系统，比如美国NASA和欧盟ESA的火星探测器，其着陆器和环绕器之间只存在一条UHF中继转发通道，仅在近火阶段可以实现较高码率的通信，在远火或者科学探测轨道时，就无法及时的将火星车的数据传输到地球。

公开号为CN108494472A的专利文献公开了一种天基深空中继通信卫星组网系统，所述系统包括：航天器和地面站，所述航天器包括：UNICON日心星座和地球同步轨道星座；所述日心星座包括6颗通过星座布局位于日心轨道上的UNICON通信卫星，所述地球同步轨道星座包括3颗位于地球同步轨道上的GEO卫星；用户深空探测器将数据传送至UNICON日心星座，然后通过地球同步轨道星座发送至地面站；每个UNICON通信卫星的顶部设置2个激光通信望远镜，每个激光通信望远镜能够沿纵轴进行180度旋转，从而实现360度扫描，使每两颗通信卫星之间能够进行激光通信。公开号为CN105306095A的专利文献公开了一种快速捕获中继卫星测控系统信号的方法及系统，该方法的步骤为：S1：模数转换；综合数字基带设备通过高速模数转换器对模拟中频信号进行带通采样，得到数字中频信号；S2：降采样处理；S3：实现捕获处理时间小于数据采样时间；控制两个存储器实现数据流的无缝缓存，缓存深度即为进行相干积分的采样点数，两个存储器之间的切换间隔即为捕获数据的采样时间；S4：实现信号动态范围的搜索；按照一次数据采样周期输出一个频率搜索单元结果的速度，采用2轮频率搜索收敛多普勒频率范围，并在第3轮相位搜索中获得缓存数据的码相位偏移量，该系统用来实现上述方法。公开号为CN103944628A的专利文献公开了一种小卫星中继数传与对地数传的一体化结构，该结构体积小、质量小以及功耗小，属于卫星结构设计技术领域，该结构包括调制器、滤波器、功率放大器、开关矩阵、对地数传天线和中继数传天线；输入信号经过调制器将信号调制到ka频段后输出给滤波器，滤波器滤除信号的带外噪声后输出给功率放大器，功率放大器对信号进行功率放大处理后通过传输波导传输给开关矩阵，开关矩阵对信号的流向进行切换。公开号为CN213817780U的专利文献公开了一种双层卫星数据中继系统，它包括第一层GEO卫星中继系统和第二层低轨(Low Earth Orbit，LEO)卫星星座层；第一层GEO卫星由至少三颗GEO卫星组成，第二层LEO星座层包括至少6个星座单元；每个星座单元包括至少6颗近邻轨道卫星，每个GEO和LEO卫星即是数据包的转发节点，又是用户星的接入节点；LEO星座层为共地面轨迹星座，且每个卫星采用地球回归轨道，即LEO星座层为“回归-共地面轨迹”星座；LEO卫星之间形成第一激光链路；LEO卫星与GEO卫星之间形成第二激光链路、GEO卫星之间形成第三激光链路；三组激光链路组成双层卫星数据中继系统的数据中继骨干链路。但是上述专利文献均不涉及深空的中继通信系统的设计。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种环绕器多频段多通道组合深空中继转发系统。

根据本发明提供的一种环绕器多频段多通道组合深空中继转发系统，包括UHF频段双向收发中继转发通道和X频段单向接收中继转发通道；