[发明专利]深空三向测量侧音测距信号发送方法

说明书

本发明公开了一种深空三向测量侧音测距信号发送方法，具体包括如下步骤：步骤1，地面测控设备基带在开始时刻ST0开始发送测距主侧音TR0，设备在距离捕获和距离测量过程中，测距主侧音TR0连续发送；步骤2，在测距主侧音TR0发送时长为T0+Tp时，按照第一测距次侧音TR1、第二测距次侧音TR2、……、第n测距次侧音TRn的顺序开始依次轮流发送测距次侧音；步骤3，测距次侧音发送结束后，设备由距离捕获转入距离测量过程，此后设备仅发送测距主侧音TR0，主、副站在接收到探测器转发的下行测距信号后，按照上行侧音发送时序进行距离匹配，得到探测器的距离值。采用本发明能够使主副站设备协同完成探测器距离值的三向测量。

技术领域

本发明属于航天测量与控制技术领域，涉及一种深空三向测量侧音测距信号发送方法。

背景技术

由于深空测控距离远，信号往返时延长，由于地球自转，发射站无法接收到下行信号，这时就不能采用传统的双向测量方法，必须通过异站接收进行三向测量。三向测量是指利用主站发射上行信号，经探测器应答机相干转发后，由另一个站(副站)进行信号接收的测量体制，包括三向测距和三向测速。图1为三向测距示意图，三向测距过程如下：利用主站设备发射上行测距信号，经应答机相干转发后，由副站设备进行测距信号接收的测距方式，三向测距结果由副站设备输出。三向测量数据是深空目标定轨、定位的重要数据源，深空三向测量中，主、副站设备必须协同配合才能完成精确测距。在深空三向测量地面系统中，如果主、副站设备侧音测距信号发送方法不统一，可造成测距结果不准确，甚至无法完成距离捕获。目前，关于三向测量技术在深空探测的应用研究中，仅仅分析了三向测距和三向测速原始数据的误差，但没有关于三向测量的侧音信号的发送捕获方法的介绍。

发明内容

本发明的目的是提供一种深空三向测量侧音测距信号发送方法，采用该方法能够使主副站设备协同完成探测器距离值的三向测量。

本发明采用的技术方案是，深空三向测量侧音测距信号发送方法，具体包括如下步骤：

步骤1，地面测控设备基带在开始时刻ST0开始发送测距主侧音TR0，设备在距离捕获和距离测量过程中，测距主侧音TR0连续发送；

步骤2，在测距主侧音TR0发送时长为T0+Tp时，按照第一测距次侧音TR1、第二测距次侧音TR2、……、第n测距次侧音TRn的顺序开始依次轮流发送测距次侧音；

步骤3，测距次侧音发送结束后，设备由距离捕获转入距离测量过程，此后设备仅发送测距主侧音TR0，主、副站在接收到探测器转发的下行测距信号后，按照上行侧音发送时序进行距离匹配，得到探测器的距离值。

本发明的特点还在于：

步骤1中，测距主侧音TR0采用长发方式。

步骤2中，每个测距次侧音发送时长为T1+Tp。

步骤3中，主侧音调制采用正弦信号形式，侧音零相位和秒脉冲对齐，测距信号S(t)为：

S(t)＝Acos{2πf_ct+K_zysin(2πf_zyt)+K_cysin(2πf_cyt)} (1)；

其中，A为载波幅度，f_c为载波频率，K_zy为主侧音调制度，f_zy为主侧音频率，K_cy为次侧音调制度，f_cy为次侧音频率。

步骤3中，测距信号为纯侧音，次侧音按照从高到低顺序发送。

本发明的有益效果是，本发明提供的用于深空三向测量的侧音测距信号发送方法，能够统一深空测控设备三向测距设计技术要求，按照本发明的方法依次间隔发送测距主侧音、次侧音，使主、副站深空测控设备能够协同完成探测器距离值的三向测量，且方法可靠、简单易实现。