月球探测器及其组合体全空间测控装置及测控方法与流程

本发明涉及月球探测器全空间探测方案，尤其涉及一种测控天线波束被太阳帆板遮挡情况下，月球探测器及其组合体全空间测控装置及测控方法。

背景技术：

在目前的月球探测器测控方案中，一般不会出现太阳帆板遮挡测控天线波束的情况，因此传统的测控方案并不能适用太阳帆板遮挡波束情况。面对太阳帆板遮挡波束，一般进行姿态调整，确保天线波束能够指向地球。但是这种方案无法保证全空间测控，测控的可靠性较低，若地球进入被太阳帆板遮挡的区域，探测器与地球之间的测控通信将无法建立，对于月球探测器任务非常危险。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有技术中，月球探测器被太阳帆板遮挡波束情况下，无法实现全空间测案；为解决所述问题，本发明提供月球探测器及其组合体全空间测控装置及测控方法。

本发明提供的月球探测器全空间探测装置包括：依次串联的第一接收天线、应答机a、固放a、第一发射天线；依次串联的第二接收天线、合路器、应答机b、固放b、第二发射天线；所述第一接收天线和第一发射天线安装于探测器的第三象限、所述第二接收天线和第二发射天线安装于探测器的第一象限。

本发明还提供所述月球探测器全空间探测装置的测控方法，包括：

步骤一、应答机a接收来自第一接收天线的测控上行信号，向固放a发射测控下行信号，固放a放大所述测控下行信号后，经第一发射天线发射；

步骤二、应答机b接收来自第二接收天线的测控上行信号，向固放b发射测控下行信号，固放b放大所述测控下行信号后，经第二发射天线发射。

本发明提供的月球探测器组合体全空间测控装置包括：依次串联的第一接收天线、应答机a、固放a、第一发射天线；依次串联的第二接收天线、应答机b、固放b、微波开关、第二发射天线；第三接收天线、与第三接收天线连接的低噪声放大器，所述低噪声放大器另一端连接分离插头，以及与分离插头连接的第三发射天线；所述第一接收天线和第一发射天线安装于第一子探测器的第三象限、所述第二接收天线和第二发射天线安装于第一子探测器的第一象限；所述第三接收天线和第三发射天线安装于第二子探测器的第一象限。各器件之间采用高频电缆连接。

进一步，所述第一子探测器的太阳帆板安装方向与第二子探测器的太阳帆板的安装方向相垂直。

本发明还提供采用所述月球探测器组合体全空间测控装置的月球探测器组合体。

本发明还提供所述月球探测器组合体全空间测控装置的测控方法，包括：

步骤一、分离插头另一端连接合成器和微波开关；

步骤二、应答机a接收来自第一接收天线的测控上行信号，向固放a发射测控下行信号，固放a放大所述测控下行信号后，经第一发射天线发射；

步骤三、第三接收天线接收测控上行信号，经低噪声放大器放大后送入分离插头，经由合路器送入应答机b，应答机b产生测控下行信号，经由固放b、微波开关、分离插头，送入第三发射天线发射。

本发明的优点包括：

本发明提供的月球探测器全空间探测装置增加一组接收天线和发射天线，并通过优化天线布局，在单探测器测控条件下，可以避开太阳帆板的遮挡，实现全空间测控天线波束覆盖。

本发明提供的月球探测器组合体全空间测控装置，在不影响各子探测器全空间测控的基础上，增加2组发射天线、2组接收天线，优化4组天线的布局，可以避开太阳帆板的遮挡，实现全空间的测控天线波束覆盖。

进一步，通过器间高频的分离插头，实现在月球探测器组合体状态下的高频信号传输，又不影响月球探测器的各个子探测器的分离，不会导致因为子探测器之间存在高频电缆连接而无法分离。

进一步，利用各子探测器全空间测控的应答机和固放，增加微波网络，实现高频信号的连接，不增加额外的有源电子单机。

附图说明

图1是本发明实施例提供的月球探测器组合体全空间测控装置的结构示意图；图2是本发明实施例提供的月球探测器组合体全空间测控装置的天线安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1是本发明实施例提供的月球探测器组合体全空间测控装置的结构示意图，图二是本发明实施例提供的月球探测器组合体全空间测控装置的天线安装示意图。结合参考图1和图2，本发明提供的月球探测器组合体全空间测控装置包括：依次串联的第一接收天线109、应答机a101、固放a102、第一发射天线111；依次串联的第二接收天线110、合路器105、应答机b103、固放b104、微波开关106、第二发射天线112；第三接收天线113、与第三接收天线113连接的低噪声放大器108，所述低噪声放大器108另一端连接分离插头107，以及与分离插头107连接的第三发射天线114；所述第一接收天线109和第一发射天线111安装于第一子探测器的第三象限、所述第二接收天线和第二发射天线安装于第一子探测器的第一象限；所述第三接收天线113和第三发射天线114安装于第二子探测器的第一象限。各器件之间采用高频电缆连接。

参照图1，在月球探测器组合体飞行模式下，应答机a101接收第一接收天线109发送的测控上行信号；应答机a101连接固放a102和第一发射天线111，应答机a101向固放a102发射测控下行信号，固放a102放大该信号后，经由第一发射天线111向外发射。

进一步地，在月球探测器组合体飞行模式下，第三接收天线113将接收到的测控上行信号送入低噪声放大器108，放大后的信号送入分离插头107，再送入合路器105，进而送入应答机b103，进行测控上行信号的处理；应答机b103产生测控下行信号，并将所述测控下行信号送入固放b104，信号功率放大后送入微波开关106，此时微波开关106将功率放大后的信号送入分离插头107，经第三发射天线114向外发射。如图2所示，所述第一子探测器的太阳帆板安装方向与第二子探测器的太阳帆板的安装方向相垂直，所以本实施例所配置的天线能够避开太阳帆板的遮挡，实现全空间的测控覆盖。

进一步地，在月球探测器分离后，子探测器1仍然是全空间的测控方案，此时使用第二接收天线110和第二发射天线112。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。