月球探測器及其組合體全空間測控裝置及測控方法與流程
2023-04-30 19:32:42
本發明涉及月球探測器全空間探測方案，尤其涉及一種測控天線波束被太陽帆板遮擋情況下，月球探測器及其組合體全空間測控裝置及測控方法。
背景技術：
在目前的月球探測器測控方案中，一般不會出現太陽帆板遮擋測控天線波束的情況，因此傳統的測控方案並不能適用太陽帆板遮擋波束情況。面對太陽帆板遮擋波束，一般進行姿態調整，確保天線波束能夠指向地球。但是這種方案無法保證全空間測控，測控的可靠性較低，若地球進入被太陽帆板遮擋的區域，探測器與地球之間的測控通信將無法建立，對於月球探測器任務非常危險。
技術實現要素：
本發明解決的問題是現有技術中，月球探測器被太陽帆板遮擋波束情況下，無法實現全空間測案；為解決所述問題，本發明提供月球探測器及其組合體全空間測控裝置及測控方法。
本發明提供的月球探測器全空間探測裝置包括：依次串聯的第一接收天線、應答機a、固放a、第一發射天線；依次串聯的第二接收天線、合路器、應答機b、固放b、第二發射天線；所述第一接收天線和第一發射天線安裝於探測器的第三象限、所述第二接收天線和第二發射天線安裝於探測器的第一象限。
本發明還提供所述月球探測器全空間探測裝置的測控方法，包括：
步驟一、應答機a接收來自第一接收天線的測控上行信號，向固放a發射測控下行信號，固放a放大所述測控下行信號後，經第一發射天線發射；
步驟二、應答機b接收來自第二接收天線的測控上行信號，向固放b發射測控下行信號，固放b放大所述測控下行信號後，經第二發射天線發射。
本發明提供的月球探測器組合體全空間測控裝置包括：依次串聯的第一接收天線、應答機a、固放a、第一發射天線；依次串聯的第二接收天線、應答機b、固放b、微波開關、第二發射天線；第三接收天線、與第三接收天線連接的低噪聲放大器，所述低噪聲放大器另一端連接分離插頭，以及與分離插頭連接的第三發射天線；所述第一接收天線和第一發射天線安裝於第一子探測器的第三象限、所述第二接收天線和第二發射天線安裝於第一子探測器的第一象限；所述第三接收天線和第三發射天線安裝於第二子探測器的第一象限。各器件之間採用高頻電纜連接。
進一步，所述第一子探測器的太陽帆板安裝方向與第二子探測器的太陽帆板的安裝方向相垂直。
本發明還提供採用所述月球探測器組合體全空間測控裝置的月球探測器組合體。
本發明還提供所述月球探測器組合體全空間測控裝置的測控方法，包括：
步驟一、分離插頭另一端連接合成器和微波開關；
步驟二、應答機a接收來自第一接收天線的測控上行信號，向固放a發射測控下行信號，固放a放大所述測控下行信號後，經第一發射天線發射；
步驟三、第三接收天線接收測控上行信號，經低噪聲放大器放大後送入分離插頭，經由合路器送入應答機b，應答機b產生測控下行信號，經由固放b、微波開關、分離插頭，送入第三發射天線發射。
本發明的優點包括：
本發明提供的月球探測器全空間探測裝置增加一組接收天線和發射天線，並通過優化天線布局，在單探測器測控條件下，可以避開太陽帆板的遮擋，實現全空間測控天線波束覆蓋。
本發明提供的月球探測器組合體全空間測控裝置，在不影響各子探測器全空間測控的基礎上，增加2組發射天線、2組接收天線，優化4組天線的布局，可以避開太陽帆板的遮擋，實現全空間的測控天線波束覆蓋。
進一步，通過器間高頻的分離插頭，實現在月球探測器組合體狀態下的高頻信號傳輸，又不影響月球探測器的各個子探測器的分離，不會導致因為子探測器之間存在高頻電纜連接而無法分離。
進一步，利用各子探測器全空間測控的應答機和固放，增加微波網絡，實現高頻信號的連接，不增加額外的有源電子單機。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的月球探測器組合體全空間測控裝置的結構示意圖；圖2是本發明實施例提供的月球探測器組合體全空間測控裝置的天線安裝示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步闡述。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
圖1是本發明實施例提供的月球探測器組合體全空間測控裝置的結構示意圖，圖二是本發明實施例提供的月球探測器組合體全空間測控裝置的天線安裝示意圖。結合參考圖1和圖2，本發明提供的月球探測器組合體全空間測控裝置包括：依次串聯的第一接收天線109、應答機a101、固放a102、第一發射天線111；依次串聯的第二接收天線110、合路器105、應答機b103、固放b104、微波開關106、第二發射天線112；第三接收天線113、與第三接收天線113連接的低噪聲放大器108，所述低噪聲放大器108另一端連接分離插頭107，以及與分離插頭107連接的第三發射天線114；所述第一接收天線109和第一發射天線111安裝於第一子探測器的第三象限、所述第二接收天線和第二發射天線安裝於第一子探測器的第一象限；所述第三接收天線113和第三發射天線114安裝於第二子探測器的第一象限。各器件之間採用高頻電纜連接。
參照圖1，在月球探測器組合體飛行模式下，應答機a101接收第一接收天線109發送的測控上行信號；應答機a101連接固放a102和第一發射天線111，應答機a101向固放a102發射測控下行信號，固放a102放大該信號後，經由第一發射天線111向外發射。
進一步地，在月球探測器組合體飛行模式下，第三接收天線113將接收到的測控上行信號送入低噪聲放大器108，放大後的信號送入分離插頭107，再送入合路器105，進而送入應答機b103，進行測控上行信號的處理；應答機b103產生測控下行信號，並將所述測控下行信號送入固放b104，信號功率放大後送入微波開關106，此時微波開關106將功率放大後的信號送入分離插頭107，經第三發射天線114向外發射。如圖2所示，所述第一子探測器的太陽帆板安裝方向與第二子探測器的太陽帆板的安裝方向相垂直，所以本實施例所配置的天線能夠避開太陽帆板的遮擋，實現全空間的測控覆蓋。
進一步地，在月球探測器分離後，子探測器1仍然是全空間的測控方案，此時使用第二接收天線110和第二發射天線112。
本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬於本發明技術方案的保護範圍。