深空通信

《深空通信》主要介紹了NASA深空網和JPL開發的行星際探測任務的通信系統，用實例的方法介紹深空通信系統設計的性能。通過六個具體深空任務通信系統的設計和性能的完整描述，説明了從1970年至今NASA深空網所支持的任務的地面和星載的軟件和硬件技術、能力和性能。 ^[1] 

目錄

第1章深空通信： 簡介

1.1引言和概述

1.2通信鏈路分析

1.2.1接收功率

1.2.2噪聲譜密度

1.2.3載波性能餘量

1.2.4遙測和遙控性能餘量

1.2.5測距性能餘量

1.3通信系統設計控制

1.3.1設計控制表

1.3.2設計過程和性能準則選擇

參考文獻

第2章深空網： 功能性描述

2.1上行和下行載波操作

2.1.134m BWG地面站

2.1.270m（DSS-14和DSS-43）地面站

2.2無線電測量數據（多普勒和測距）

2.3雙差分單向測距

2.4遙控處理和發送

2.5遙測解調和解碼

2.6DSN性能

2.6.1天線增益

2.6.2發射功率

2.6.3系統噪聲温度

2.6.4門限和極限值

參考文獻

第3章“旅行者號”通信

3.1“旅行者號”星際任務描述

3.2通信功能性能概述

3.2.1上行鏈路

3.2.2下行鏈路

3.3探測器通信系統設計

3.3.1探測器通信系統概述

3.3.2調製解調子系統

3.3.3射頻子系統

3.3.4S/X頻段天線子系統

3.3.5通信系統輸入功率和質量

3.4地面通信系統概述

3.4.1上行和下行鏈路載波操作

3.4.2遙控處理

3.4.3遙測處理

3.5通信系統性能示例

3.5.1設計控制表

3.5.2長期計劃預測

3.6新型航天器和地面通信新技術

3.6.1航天器和通信鏈路設計方面與以往任務的比較

3.6.2探測器為了與天王星和海王星交會而做的改進

3.6.3地面系統性能改進

3.6.4地面顯示和可操作性的改進

3.7“旅行者號”星際任務運行情況

3.7.1跟蹤覆蓋

3.7.2RFS策略

3.7.3探測器故障保護

參考文獻

附加資料

第4章“伽利略”通信

4.1任務及航天器概述

4.1.1任務

4.1.2航天器

4.2“伽利略”航天器通信系統

4.2.1“伽利略”通信功能與模式

4.2.2射頻子系統

4.2.3調製解調子系統（MDS）

4.2.4S/X頻段天線子系統（SXA）

4.2.5X頻段到S頻段下變頻器

4.2.6飛行期間的通信系統硬件性能

4.2.7軌道器輸入功率和質量概述

4.3“伽利略”S頻段任務

4.3.1概述

4.3.2“伽利略”S頻段任務的地面系統改進

4.3.3數據壓縮

4.3.4“伽利略”編碼與反饋級聯譯碼

4.4通信鏈路性能

4.4.1設計控制表

4.4.2長期計劃預測

4.5通信操作方案

4.5.1規劃的與實際的DSN覆蓋

4.5.2發射段

4.5.3巡航段

4.5.4HGA展開嘗試

4.5.5探測器分離、木星巡航和木星軌道進入

4.5.6在軌運行階段

4.5.7太陽會合

4.5.8“伽利略”木衞二任務與“伽利略”千禧年任務

4.6探測器到軌道器的中繼鏈路設計

4.6.1概述

4.6.2中繼鏈路的需求與設計

4.6.3已實現的中繼鏈路性能概要

4.7經驗教訓

參考文獻

第5章“深空1號”

5.1任務與探測器描述

5.1.1技術驗證

5.1.2任務概述

5.1.3通信子系統概述

5.2通信系統需求

5.3通信系統描述

5.4“深空1號”通信技術

5.4.1小型化深空應答機（SDST）

5.4.2Ka頻段固態功率放大器（KaPA）

5.4.3信標監視操作試驗（BMOX）

5.4.4通信系統質量與輸入功率

5.5地面測控系統描述

5.5.1上/下行鏈路載波

5.5.2無線電測量數據（多普勒數據與測距數據）

5.5.3遙控處理與發射

5.5.4遙測解調、解碼、同步與顯示

5.6通信鏈路性能

5.7操作方案

5.7.1發射段

5.7.2安全模式

5.7.3停泊過境（高增益天線指向地球，高速率）

5.7.4週中過境（以推進姿態操作IPS）

5.7.5高增益天線的活動（2000年1—6月，2001年3月）

5.7.6衝日

5.7.7Ka頻段下行鏈路

5.8經驗教訓

5.8.1通信相關的經驗教訓

5.8.2項目層面的經驗教訓

參考文獻

附加資料

第6章火星勘察軌道器

6.1任務概述

6.2任務階段和軌道概要

6.2.1任務目的

6.2.2MRO航天器

6.2.3任務階段

6.2.4MRO的軌道及對錶面航天器的中繼覆蓋

6.2.5支持着陸探測器EDL的MRO軌道相位調整

6.3通信子系統概況

6.3.1X頻段： 巡航及軌道操作

6.3.2UHF： 鄰近中繼通信

6.3.3Ka頻段： 操作驗證

6.4地面數據系統

6.4.1深空網

6.4.2Ka頻段驗證需求

6.4.3通過Electra中繼數據的地面數據流

6.5X頻段通信操作

6.5.1巡航段標校

6.5.2MOI期間的通信配置

6.5.3氣動減速期間的通信配置

6.5.4下行鏈路遙測調製及編碼

6.5.5協調MRO與MER的X頻段操作

6.6Ka頻段巡航段驗證

6.6.1Ka頻段操作概況

6.6.2巡航段Ka頻段鏈路預測及性能

6.6.3Ka頻段通信驗證規劃

6.6.4航天器X頻段和Ka頻段約束及操作要點

6.6.5ΔDOR的X頻段和Ka頻段操作及性能

6.6.6規劃的太陽會合試驗

6.7經驗教訓

6.7.1X頻段

6.7.2Ka頻段

6.7.3UHF

參考文獻

第7章火星探測巡視器通信

7.1任務與航天器概述

7.1.1任務目標

7.1.2任務描述

7.1.3航天器

7.2通信子系統概述

7.2.1X頻段： 巡航、EDL、火星表面

7.2.2UHF： EDL、表面操作

7.2.3直接對地下行鏈路性能

7.2.4UHF中繼性能

7.3通信子系統硬件和軟件

7.3.1X頻段飛行子系統概述

7.3.2UHF

7.3.3MER通信子系統硬件質量和功率總結

7.4地面系統

7.4.1深空網

7.4.2進入、下降和着陸通信

7.4.3中繼數據流

7.5通信子系統和鏈路性能

7.5.1X頻段： 巡航、EDL和表面操作

7.5.2UHF： EDL和主任務表面操作

7.6經驗教訓

7.6.1可作為未來樣板的內容

7.6.2改進之處

7.7後續擴展任務

7.7.1“勇氣號”

7.7.2“機遇號”

參考文獻

第8章火星科學實驗室

8.1火星科學實驗室任務和航天器綜述

8.1.1任務概述

8.1.2發射/到達時機選擇

8.1.3發射和初始捕獲段

8.1.4巡航段

8.1.5接近段

8.1.6EDL段

8.1.7飛行系統描述

8.2通信子系統概述

8.2.1發射、巡航和進入EDL期間的通信

8.2.2火星表面工作

8.2.3X頻段飛行子系統描述

8.2.4UHF飛行子系統描述

8.2.5末端下降傳感器（着陸雷達）概述

8.2.6MSL通信硬件質量和功率

8.3地面系統EDL操作： EDL數據分析（EDA）

8.4通信子系統鏈路性能

8.4.1X頻段

8.4.2UHF

8.5火星表面操作（規劃）

8.5.1任務操作系統方法

8.5.2火星表面工作初始段的地面操作

8.5.3最初90個火星日後的戰術操作

8.5.4UHF通信約束

8.6火星表面操作（飛行特性）

8.6.1減小電磁干擾的影響

8.6.2MRO和“奧德賽”鏈路獲得的數據量

8.6.3中繼鏈路模式

參考文獻

縮略語

合作網站

索引 ^[2]