萤火一号火星探测器遥控译码器设计与实现.pdf

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1、第30卷2013年第4期上海航天AEROSPACESHANGHAl文章编号：1006一1630(2013)04一0207一04萤火一号火星探测器遥控译码器设计与实现白云飞，熊蔚明，朱光武，孙辉先(中国科学院空间科学与应用研究中心，北京100190)摘要：对萤火一号(YH1)火星探测器遥控译码器的设计与实现进行了研究。给出了遥控译码器的基本功能及适合深空的通信链路协议，介绍了采用模块化设计的硬件和工作模式。给出了可靠性和安全性保障措施。多次地面试验结果表明：YH一1火星撂测器遥控译码器设计舍理，与其他设备接口匹配正常，各项设计指标满

2、足任务书的要求，设备运行稳定。关键词：YH一1火星探测器；国际空间数据系统咨询委员会；分包遥控；遥控译码器中图分类号：TN919．32文献标志码：ADes蟾nandRealizationofTelecommandDecoderforYH一1MarsProbeBAIYun—fei，XIONGWei—ming，ZHUGuang—wu，SUNHui—xian(CenterforSpaceScienceandAppliedResearch，ChineseAcademyofScience，Beijing100190，China)Abstra

3、ct：Thedesignandrealizationoftelecontr01encoderonYH一1Marsprobewerestudiedinthispaper．Thebasicfunctionoftelecontrolencoderandcompatibleprotoc01ofspacecommunicateIinkweregivenout．Thedesignofhardwafeandmodeofworkbasedonmodulewereanalyzed．Themeasuresofthedependabilityandse

4、curitywereprsented．TheresultsofseveralgroundtestsshowedthatthedesignoftelecontrolencoderonYH一1Marsprobewasreasonable，whichwasmatchingwithotherinterfaceofequipment．Theperformancesmettherequirements．Theoperationofthedevicewasstable．Keywords：YH—lMarsprobe；ConsultativeCom

5、mitteeforSpaceDataSystems；Packettelecommand；TelecommanddecoderO引言YH一1火星探测器环绕火星轨道飞行，探测研究火星的空间环境。探测器设备工作的开／关、状态的切换、轨道和姿态参数的控制及运行时间的修正等任务信息均需通过上行链路通道送至相关的指令执行单元实施。遥控译码器作为探测器测控分系统的重要组成部分，主要实现上行链路的信道解码、遥控指令的执行和数据注入的分发、间接指令的触发及探测器设备工作状态的切换。在YH一1火星探测器发射、入轨及运行的全过程中，遥控译码器与探测器的

6、其他测控及数据管理设备协同工作，提供YH一收稿日期：2012一09—25作者简介：白云飞(1967一)，男，副研究员，主要从事空间数据系统、星载数据处理研究。1火星探测器与地面测控站问的传输通道，并提供YH一1火星探测器安全、可靠的遥控处置和探测器有效载荷的管理功能。本文对YH一1火星探测器遥控译码器的设计与实现进行了研究。1基本功能YH一1火星探测器遥控译码器接收指令接收机捕获和解调的上行信道数据，根据信道标识，解码数据传输帧，实现遥控指令校验与执行及注入数据的分发；实施直接指令和间接指令的接收、校验和触发，配合有效载荷数据管理

7、器和YH一1火星探测器综合电子计算机控制YH一1火星探测器的有效载荷；监测上行链路相关设备的工作状态，实施既定的在线控制；组织转发配有解码反馈信息和工作状态的工程参数。测控分系统结构如图1所示。上海航天AEROSPACESHANGHAI第30卷2013年第4期图1测控分系统Fig．1TT&Csubsystem2适合深空通信链路协议近地轨道及准深空探测任务常用遥控技术的主体为传统的脉冲编码调制(PCM)遥控。地面将遥控命令和数据进行编码并格式化，转化为探测器可识别的数字化信息，经副载波调制和射频调制后送人无线信道。探测器遥控接收装置

8、实施射频和副载波解调，恢复遥控PCM码，再经译码装置的译码和格式识别，确定遥控命令的目标和内容，输出至相关的有效载荷装置，实现遥控指令开关和注人数据等功能。PCM遥控及其调制方式对信道的利用率较低，且安全性能不高，数据长度受限，结构呆板，不能满足当