MSL测控特点以及自主火星探测测控关键技术

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1、第34卷第1期2015年2月飞行器测控学报J仰malofSpacecraftTT&CTechnologyV01．34No．1Feb．2015引用格式：陈少伍，董光亮，李海涛，等．MSL测控特点以及自主火星探测测控关键技术[J]．飞行器测控学报，2015，34(1)：l一9．ChenShaowu，DongGuangliang，LiHaitao，eta1．TT8LCcharacteristicsofMSLandkeyTT&Ctechnologiesforinde—pendentMarsexploration[J]．JournalofSpacecraftTT8LCTech

2、nology，2015，34(1)：1—9．MSL测控特点以及自主火星探测测控关键技术陈少伍，董光亮，李海涛，季刚，徐得珍(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：火星科学实验室任务测控通信与导航技术代表了目前该领域的最新方向。在结合火星科学实验室任务特点并对其对测控通信系统设计性能、导航性能进行分析的基础上，以未来的自主火星探测以及火星采样返回任务为潜在工程应用目标，结合我国月球和深空探测测控系统的现状，梳理了我国未来自主火星探测中火星中继网络、火星探测器精密定轨，以及火星大气进入、下降和着陆过程中的信号检测与估计等关键技术。该研究对后续的自主火星探测

3、测控通信系统的设计具有一定的参考价值，对推进我国深空探测测控系统的发展具有重要意义。关键词：火星科学实验室(MSL)；自主火星探测；测控通信；导航；火星中继；开环接收中图分类号：V556文献标志码：A文章编号：1674—5620(201j)01—0001—09DoI：10．7642／j．issn．1674—5620．2015一01一0001一09TT＆CCharacteristicsofMSLandKeyTT&CTechnologiesforIndependentMarsExplorationCHENShaowu，DONGGuangliang，LIHaitao，JI

4、Gang，XUDezhen(Bei豇ngInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Beijing100094)Abstract：TheTT8LC(Tracking，TelemetryandCommand)andnavigationtechnologiesofMSL(MarsScienceLa—boratory)representthenewdirectionofthefieId．BasedonanalysisofthecharacteristicsofMarsmissions，studywasdoneont

5、hecharacteristicsofTT&Candnavigation．TakingfutureMarsexplorationandMarssamplereturnastheobjectiveofpotentialprojectapplicationandbasedonthecurrentstateofTT8LCsystemsinlunaranddeepspaceexploration，acomprehensiveanalysisisgivenonkeytechnologiesofIⅥarsTT{SLCandnavigation，suchasMarsre—lay，

6、precisionorbitdeterminationanddetectionandestimationofsignalsinIⅥarsentrydescantandlanding．There—sultsofresearchareofhighvaluetoconstructionofTT&CsystemsforChina’sMarsexploration，anditisofgreatsignificancefordevelopmentofdeepspaceTT&Csystems．Keywords：MarsScienceLaboratory(MSL)；independ

7、entMarsexploration；Tracking，TelemetryandCommand(TT&C)andcommunication；navigation；Marsrelay；openloopreceiving0引言火星是太阳系中与地球最为相似的行星，其赤道平面与公转轨道平面的交角以及自转周期非常接近于地球，其四季交替和一天的时长与地球几乎相同。人类希望通过探索火星建立第二家园，并寻找地球以外的生命。除了火星磁场、大气和气候、空间环境、地貌等研究外，寻找火星水源和生命迹象以及火星采样也成为研究热点。轨道器探测和着陆巡视器探测是火星探测的2种主要途径。20世