火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究 - bob手机在线登陆

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

火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究

郝万宏,董光亮,李海涛,王宏,樊敏,周欢,徐得珍

文章导航> 深空探测学报(中英文）> 2018> 5(5): 426-434

郝万宏, 董光亮, 李海涛, 王宏, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 426-434. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

引用本文:

郝万宏, 董光亮, 李海涛, 王宏, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 426-434.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

HAO Wanhong, DONG Guangliang, LI Haitao, WANG Hong, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Key Technologies for Communications in Mars Entry Descent and Landing[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 426-434. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

Citation:

HAO Wanhong, DONG Guangliang, LI Haitao, WANG Hong, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Key Technologies for Communications in Mars Entry Descent and Landing[J].Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 426-434.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094

基金项目:国家自然科学基金资助项目（61603008）

Key Technologies for Communications in Mars Entry Descent and Landing

Beijing Institute of Tracking and Telecommunications Technology, Beijing 100094, China

摘要:着眼于我国首次火星探测任务着陆器EDL（Entry Descent and Landing）飞行段高风险特性，结合火星大气和地表环境分析了这一飞行阶段的主要特点和难点，系统地回顾了国外历次火星着陆任务的基本概况和任务失败的经验教训，并以美国“好奇号”着陆任务为例介绍了EDL期间可采用的主要通信手段，详细梳理了火星大气黑障段通信策略、调制体制选择以及高动态弱信号检测处理方案等测控通信需要解决的关键技术。最后对我国首次火星探测任务的关键技术攻关，任务准备和实施提出了建议。
- EDL/
- 高动态/
- 黑障/
- 对地通信/
- 信号检测
Abstract:In light of the entry descent and landing flight in Chinese Mars exploration mission,this paper has analyzed the difficulties of this mission phase based on the characteristics of Mars atmosphere and terrain. All the past soft landing missions on Mars have been reviewed and the potential reasons for mission failure have been summarized. The communication architecture in Mars Science Laboratory has been introduced to illustrate all the potential communication methods. The key technologies include communication strategies for blackout,selection of signal modulation and high dynamic signal detection at low SNR. Finally,suggestions have been proposed for the implementation of EDL flight in Chinese Mars Exploration missions.
- EDL/
- high dynamic/
- blackout/
- direct-to-Earth communication/
- signal detection

[1]	PRAKASH R,BURKHART P D,CHEN A,et al. Mars Science Laboratory Entry,Descent,and Landing System Overview[C]//Aerospace Conference.[S.l.]:IEEE,2008.
[2]	BRAUN R D,MANNING R M. Mars exploration entry,descent and landing challenges[C]//Aerospace Conference.[S.l.]:IEEE,2006.
[3]	CLERY D. Europe attempts Mars landing[J]. Scientific American,2016:1-8
[4]	NASA. Viking1 Spacecraft[Z]. https://www.nasa.gov/50th/favpic/viking1.html,USA:NASA,2017.
[5]	WOOD G E,ASMAR S W,REBOLD T A,et al. Mars Pathfinder EntryDescent,and Landing Communications[J]. Telecommunications & Data Acquisition Progress Report,1997,131:1-7
[6]	DESAI P N,KNOCKE P C. Mars exploration rovers entry,descent,and landing trajectory analysis[J]. Journal of the Astronautical Sciences,2007,55(3):311-323
[7]	PRINCE J,DESAI P,QUEEN E,et al. Mars Phoenix entry,descent,and landing simulation design and modeling analysis[C]//AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and Exhibit. USA:AIAA,2013.
[8]	WIKIPEDIA. Mars 2[Z]. https://en.wikipedia.org/wiki/Mars_2, USA:Wiki Mars, 2018.
[9]	ALBEE A,BATTEL S,BRACE R,et al. Report on the loss of the mars polar lander and Deep Space 2 Missions, Nasa Sti/recon Technical Report N[R]. USA:NASA,2000.
[10]	WIKIPEDIA. Beagle 2[Z]. https://en.wikipedia.org/wiki/Beagle_2, Wiki Mars, 2018.
[11]	DAVIS N. Beagle 2:most detailed images yet of last Mars lander revealed[N]. The Guardian, 2016.
[12]	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.[S.l.]:IEEE,2017:262-265.
[13]	ABILLEIRA F,SHIDNER J. Entry,descent,and landing communications for the 2011 Mars Science Laboratory[C]//2011 Mars Science Laboratory. USA.:[s.n.],2012.
[14]	SORIANO M,FINLEY S,FORT D,et al. Direct-to-Earth communications with Mars Science Laboratory during entry,descent,and landing[C]//Aerospace Conference. USA:IEEE,2013.
[15]	MORABITO D D. The Spacecraft Communications Blackout Problem Encountered During Passage or Entry of Planetary Atmospheres[J]. Interplanetary Network Progress Report,2002:150-158
[16]	SATORIUS E,ESTABROOK P,WILSON J,et al. Direct-to-Earth communications and signal processing for Mars exploration rover entry,descent,and landing[J]. Interplanetary Network Progress Report,2003,153:1-35
[17]	CCSDS 211.0-B-5, Proximity-1 space link protocol-data link layer[S].[S.l]:CCSOS, 2013.
[18]	CCSDS 211.1-B-4, Proximity-1 space link protocol-physical layer[S].[S.l]:CCSOS, 2013.
[19]	CCSDS 211.2-B-2, Proximity-1 space link protocol-coding and synchronization sublayer[S].[S.l]:CCSOS, 2013.
[20]	PRESTON R A,ABRAHAM D S,DEUTSCH L J,et al. The Next Generation Deep Space Network:Meeting the Needs of Future Human and Robotic Space Exploration Missions[C]//IUFRO Landscape Ecology Conference.[S.l.]:IUFRO,2004.
[21]	CHEN A,VASAVADA A,CIANCIOLO A,et al. Atmospheric risk assessment for the Mars Science Laboratory entry,descent,and landing system[C]//Aerospace Conference. USA:IEEE,2010.

[1]	柳景兴, 王彬, 毛维杨, 熊新.深空探测器任务规划认知图谱及多属性约束冲突检测. 深空探测学报(中英文）, 2023, 10(1): 88-96.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2023.20220064
[2]	夏彦, 黄文, 冯宇, 靳张涛, 欧学东, 徐靖皓, 帅智康.基于微型核反应堆的月表高可靠可扩展配电网架设想. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(1): 3-13.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20210138
[3]	郭华东, 丁翼星, 刘广.月基对地观测研究现状与展望. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(0): 1-11.
[4]	陈国强, 郭华东, 梁达, 丁翼星, 吕明阳, 刘广.月基SAR对地观测时空特性研究. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(3): 261-268.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20210076
[5]	邓玉, 郭华东, 刘广, 叶罕霖, 黄靖.月基对地观测图像模拟与应用研究. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(3): 269-277.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20210073
[6]	郭华东, 丁翼星, 刘广.月基对地观测研究现状与展望. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(3): 250-260.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20210080
[7]	刘志强, 赵晨, 曹彦, 陈建岳, 杨敏, 李天义.“嫦娥五号”轨道器供配电系统高比能设计. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(3): 237-243.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210007
[8]	李轶, 黎藜, 郭明姝, 王同磊, 张国峰, 李晓锋.“嫦娥五号”探测器GNC应用软件高可信研制技术. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(3): 244-251.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200065
[9]	沈小马, 吕斌涛, 孙威, 刘阳, 叶建设, 卞韩城.一种对深空探测器信标信号的无源定位方法. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(3): 276-283.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200054
[10]	乔学荣, 郭际, 米娟.高比能量锂氟化碳电池在深空探测器上的应用试验研究. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(1): 87-92.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191223001
[11]	黄仕杰, 张海燕, 胡浩.FAST与周边移动通信基站电磁干扰分析. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(2): 144-151.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190618004
[12]	熊亮, 张磊.月球南极中继通信轨道仿真分析. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(3): 264-270.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191108006
[13]	路伟涛, 谢剑锋, 任天鹏, 韩松涛.一种基于探测器下行信号融合处理的无线电干涉测量方法. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 225-231.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.004
[14]	张大鹏, 李治泽, 王奕迪, 郑伟.X射线脉冲星动态信号处理方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(4): 335-340.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.004
[15]	杨伟豪, 董光亮, 朱键, 李海涛, 杨升浩, 陈超.空间通信与BATS码：天成之合. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(2): 129-139.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.004
[16]	李新胜, 刘海旭, 韩来辉, 侯满宏, 文朝举.一种X频段50 kW高功放的设计. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(2): 175-181.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.010
[17]	席莎, 邵巍.一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(4): 384-388.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.011
[18]	董捷, 王闯, 赵洋.基于工程约束的火星着陆区选择. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 134-139.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.006
[19]	张腾宇, 金双根, 崔祜涛.利用数字高程模型自动检测火星表面陨石坑. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 123-127.
[20]	王大铁, 李骥, 黄翔宇, 张洪华.月球软着陆过程高精度自主导航避障方法. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(1): 44-51.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数:1697
HTML全文浏览量:110
PDF下载量:602
被引次数:0

火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094

基金项目:国家自然科学基金资助项目（61603008）

收稿日期:2018-05-05
修回日期:2018-05-28
刊出日期:2018-10-01

关键词:

摘要:着眼于我国首次火星探测任务着陆器EDL（Entry Descent and Landing）飞行段高风险特性，结合火星大气和地表环境分析了这一飞行阶段的主要特点和难点，系统地回顾了国外历次火星着陆任务的基本概况和任务失败的经验教训，并以美国“好奇号”着陆任务为例介绍了EDL期间可采用的主要通信手段，详细梳理了火星大气黑障段通信策略、调制体制选择以及高动态弱信号检测处理方案等测控通信需要解决的关键技术。最后对我国首次火星探测任务的关键技术攻关，任务准备和实施提出了建议。

English Abstract

郝万宏, 董光亮, 李海涛, 王宏, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 426-434. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

引用本文:

郝万宏, 董光亮, 李海涛, 王宏, 樊敏, 周欢, 徐得珍. 火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究[J]. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 426-434.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

HAO Wanhong, DONG Guangliang, LI Haitao, WANG Hong, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Key Technologies for Communications in Mars Entry Descent and Landing[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 426-434. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

Citation:

HAO Wanhong, DONG Guangliang, LI Haitao, WANG Hong, FAN Min, ZHOU Huan, XU Dezhen. Key Technologies for Communications in Mars Entry Descent and Landing[J].Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(5): 426-434.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004

全文HTML

参考文献 (21)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回