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[信息] 美国航天测控网及我国测控网简介

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发表于 2008-12-1 00:02:48 | 显示全部楼层

美国航天测控网及我国测控网简介

航天测控网概述

航天测控网是“航天测量控制与数据采集网”的简称,由航天测控中心和分布在世界各地的若干个航天测控站组成,其任务是对航天器进行跟踪测量,控制航天器的运行并保证它功能正常。 

航天测控网是完成运载火箭、航天器跟踪测轨、遥测信号接收与处理、遥控信号发送任务的综合电子系统。由于地球曲率的影响,以无线电微波传播为基础的测控系统,用一个或几个地点的地面站不可能实现对运载火箭、航天器进行全航程观测,因此需要利用分布在不同地点的多个地面站“接力”连接才能完成测控任务。航天测控网由多个测控站、测控中心和通信系统构成。测控站直接对运载火箭、航天器实施跟踪测轨、遥测信号接收、发送遥控指令和注入数据。测控中心对各测控站进行任务管理;将测量数据汇集连接,进行分析处理和信息生成;向各测控站发送时间统一勤务信号,即时统信号。通信系统完成测控中心与各测控站、发射场发射控制中心、航天器回收场指挥站之间的数据、图像和语音传输。通信系统采用有线、无线和卫星通信等多种手段,专用于测控网。测控中心从发射指挥中心获取发射进程信息,接受发射控制中心的统一任务调度。

航天测控网依据其分布地点可分为地基测控网和天基测控网。在地基测控网中,各测控站设在陆地、海上测量船和飞机上,用有线、无线和卫星通信手段实现通信连接。天基测控网以跟踪与数据中继卫星和全球卫星定位系统为依托,各个地面测控网的测控功能由卫星上的设备去实现,由卫星通信完成通信连接。地基网中的每个测控网的覆盖范围极为有限,布局和维护困难,测控费用高。天基测控网能实现对运载火箭及中、低轨道航天器的测控任务,覆盖率高,使用方便。

航天测控网依据其测控任务可分为运载火箭测控网、航天器测控网、载人航天测控网和深空测控网。它们因任务的测控要求不同,测控站点布局、设备配置、设备性能会有所差异。但若无线电空间接口和数据格式相同时,可以相互兼容共用。运载火箭发射时,要求对发射段全航程测控覆盖,目标具有高加速性和高动态。航天器运行时,则只要求每天进行数次定时测控。载人航天要求对发射入轨、返回着陆进行全航程测控覆盖,对空间运行段进行不低于15%的轨道测控覆盖,并要求有话音、电视、图像和双向数据传输信道。深空测控网无线电波传输距离很远,要求有30- 100大口径跟踪天线。

在单一功能的测控站中,配置有一种或几种独立测量功能的设备,如单脉冲测量雷达、连续波测量雷达、电影经纬仪和计算机遥测站等。在综合测控站中,配置有统一使用一个无线电载波综合进行跟踪测轨、遥测和遥控的统一S波段测控系统。

国际航天合作促进了国际测控业务协作。各航天国家测控设备的体制、无线电空间接口(频率、调制方式等)、信号和数据格式都正在实现国际标准化、通用化。分散的测控体制正走向综合、统一,通过数据加密保护各自的数据主权。

数据中继卫星是转发地面站对中、低轨道运载器以及航天器测控信号和数据的地球同步轨道通信卫星。它相当于把地面上的测控站升高到地球同步轨道高度。三颗数据中继卫星便能形成全球测控的天基网。20世纪80年代以来,美国的“跟踪与数据中继卫星系统”在其航天测控中发挥了巨大作用。21世纪,天基测控网将取代分散庞大的地面测控网。数据中继卫星具有空间数据汇集、转发、交换接收和组网等多种业务能力,将地面的国际互连网与空间用户连通。

在两级和单级可重复使用运载器中,测控功能归入运载器健康管理系统,它能强化运载器自主测控、自我管理、自动保健功能。在飞行中,测控数据直接在运载器上记录,处理后可用于飞行性能评价、故障诊断。当某部份出现故障和性能降低时,健康管理系统能自动诊断确认,隔离故障部件,重新构造工作系统。飞行中,由一条经数据中继卫星转发的双向无线电数字通信线路接入到地面任务管理中心的信息网络,实现数据、图像、电视和电话等信息互连。科研人员可以及时了解运载器运行情况,进行健康咨询,辅助空间作业。在维护厂房中,由一条光缆通信线路接人到检测维护信息网络,重放和详细处理运载器上记录的测控数据,详细进行健康检查,制定维护方案,此时,测控能发挥更大的作用。

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:03:47 | 显示全部楼层

美国深空探测网

深空探测网,也就是美国航空航天局深空探测网。它是由喷气推进实验室进行管理以及操作的一个国际化的网络检测与控制设备。这个深空探测网支持用于探索太阳系内的行星间航天器的检测以及控制任务,支持射电天文学,雷达天文学及其相关的观测活动。深空探测网也支持一部分环绕地球飞行的测控任务。

Goldstone: 金石

Madrid: 马德里

Canberra: 堪培拉

深空探测网是世界上最大最灵敏的科学通信系统,它由三个深空通讯联合体所组成,它们以120°的角度间距较为均匀地布置在地球上,如 140所示,一个在位于加利福尼亚莫哈韦沙漠上的金石网络操作控制中心,一个在西班牙与马德里附近的Robledo网络操作控制中心,而一个在与澳大利亚堪培拉附近的Tidbinbilla网络操作控制中心。这种充满战略意义上的针对深空通讯联合体的布局,可以让科研人员在地球自转的时候也仍然能够不间断地观察、检测并且控制执行宇宙航行任务的航天器。

142 143可以看出,按照均匀分布的原则,不论是位于近地轨道飞行的航天器还是远地轨道飞行的航天器,都可以得到很好的测量与控制。

 

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:04:19 | 显示全部楼层

七个深空探测网的数据系统

深空探测网是非常复杂的系统,但是人们可以通过理解探测网中具有自己特殊数据类型的七个系统,从而更快更好地理解深空探测网。 144是深空站子网的模型,可以看出,深空站子网有一个抛物面天线,同时还有承力装置。因为天线的直径都很大,往往是几十米,因此,承力装置需要承担很大的力。

下面的内容将简明扼要地介绍关于深空探测网的七个子系统,并且也要介绍相关的数据类型。

1.频率及计时系统

任何一个计算机系统无论是台式机还是巨型机,都有一个内部的时钟,用于指导计算机的每一步操作。频率及计时系统就是深空探测网的内部“时钟”,频率及计时系统的精度及准确性具有世界水平的,并且这个系统对于深空探测网的几乎所有部分都是极为重要的,并且能够使得另外的6个子系统正常地进行工作。

频率及计时系统的核心部件是4个频率基准设备,其中一个是主要工作设备,而另外3台则是备份的。这些包括了前面介绍的氢微波激射器。而铯频率标准频率计时系统的微波激射器中的装置则采用频率标准作为参考从而产生出时间信号。其它6个系统中的每个子系统,以及近乎每个装置都从频率及计时系统中获得输入信号,这个信号是以参考频率或者时间信号的形式。各个子系统通过时间信号译码器来进行相互连接。

频率及计时系统的同步工作是通过3个深空通讯联合体,以及喷气推进实验室采用跟踪微秒一级的时间偏移而进行的。科研人员通过对比当地的频率及计时系统数据和作为参考的从全球定位系统中接收到的脉冲信号,就可以得到所需要的时间偏离。

 

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:04:41 | 显示全部楼层

2 跟踪系统

跟踪系统包括多普勒仪器排列以及深空探测网的天线控制。测量设备测量航天器连续的下行传输的载波的多普勒频移,可以确定出航天器的速度。根据从航天器上行信号,科研人员能够确定下来测控站与航天器的平均距离。

科研人员使用多普勒以及范围测量系统确定一个航天器的轨迹,并且推算出影响航天器的天体的引力场。科研人员制作出星历表文件,供深空探测网使用,从而可以预测天线的指向,以及用于上行下行的频率,这些预测将被传输到深空探测网的各个站点上,从而可以捕捉到航天器,并且对其进行跟踪。

3 遥测系统

一个航天器采用数字信号用来代表实际的测量结果,例如,航天器某些部分的温度,以及从照相机中获得的图片都是采用数字信息来进行表示的。这样的科学数据,航天器向地球传回的数据中,就包含了这些采用01所组成的数字信息。深空探测网的遥测系统,在接下来的工作中,将通过识别这种从航天器上传回的01的组合信息,来重新获得航天器的数字信号,这种工作也就是解码工作。深空探测网就会接下来将这些遥测系统所获得的数据传递到飞行工程中,用于展示、分配、存储、分析以及最终的发表。例如,当火星环球勘测者号航天器被深空探测网跟踪的时候,就可以获得实时遥测的信号。

4 指令系统

象反向遥测一样,指挥人员会通过深空探测网指令系统将数字数据再传送到航天器上面。而航天器能够识别由飞行项目所产生,并且深空探测网所传递给航天器的数字信号。航天器并且清楚,哪些信号是需要输入到机载计算机系统中的飞行软件,而哪些信号则是作为控制航天器活动的指令。

5 监控系统

深空探测网监控系统通过收集遍布七个深空探测网的装置所传递出来的数据,从而可以向指挥人员报道出深空探测网自身的操作以及表现。同时,监控系统的数据可以在不同的地点得到使用,例如深空通讯联合体可以用来监视以及控制它的自身活动。而网络操作以及位于喷气推进实验室中的控制中心则用来管理以及指示深空探测网的操作,当然,监控系统的数据也可以被应用在飞行项目中。一般来说,飞行项目会选择监控系统数据的一个子集来和遥测系统的数据一起分配、储存,用于提供例如通过深空探测网接收到的航天器信号强度这样的提示信息。

6 无线电科学系统

正如前面所提到的,无线电科学系统试验采用航天器无线电系统以及深空探测网,作为联合的科学设备。研究人员遥控深空探测网的设备,从而可以捕捉并且记录航天器的无线电信号的衰减,闪烁,折射、旋转、多普勒频移或者其它直接的信号改变。造成信号改变的原因很多,有可能是由行星的大气层,太阳或者月亮所引起的,当然也有可能是类似于行星光环或者引力场这样的结构而引起的。

与被跟踪系统以及遥测系统所使用的闭环接收器不同,无线电科学系统采用开环接收器以及光谱处理设备。这种开环设备并不会锁定某一离散的频率,因此,它可以观察到一系列频率。

7 空间甚长基线干涉测量

相互距离较远的两个或者更多的深空探测网基站,在同一时间采用开环接收器观察相同的航天器或者类星体,并且记录下来他们的数据,并且将记录下的数据传递给一台专用计算机完成信息处理,从而可以产生出关联性的边缘模式,而这台计算机也被称之为关联器。针对数据的进一步分析就能够确定出来天线的相对位置。人们称这种研究为测地学,由于天线的位置已经在事先被精确地确定出来,因此,空间甚长基线干涉测量同样可以产生出来例如天文物体图像的综合光圈结果。空间甚长基线干涉测量的应用范围是很广泛的,目前,针对航天器的测控工作广泛地采用了空间甚长基线干涉测量的技术。

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:04:59 | 显示全部楼层

深空探测网的设备

除了包括三个深空通讯联合体以及网络操作控制中心,深空探测网还包括下面的一些设施:

1.         位于喷气推进实验室的演示实验设施。该实验设施将针对航天器与深空探测网的协调性进行测试,从而可以在航天器发射之前就得到一个演示结果。

2.         位于佛罗里达州的梅里特岛仪器设施,它用来支持发射航天器。

3.         地面通讯设施,该设施用于将所有的声音以及数据通讯连接起来的。地面通讯设施包括分布在地面上的线路,海底的电缆,在陆地上传播的微波以及通讯卫星等。

深空通讯联合体介绍

一般来说,所有3个深空通讯联合体都有着相同的构造。但由于金石和喷气推进实验室的距离很近,因此金石深空通讯联合体有马德里基站以及堪培拉基站所不具备的研发设施。

每一个深空通讯联合体都有以下设施:

l         一套深空站,每一个深空站由一个高增益抛物线的反射天线盘所组成。天线盘可以调整自己的方向和高度,并且它的前端设备(例如是低噪声放大器)和传送器相连接。

l         信号处理中心,这个中心连接了位于深空通讯联合体的所有深空站,信息处理中心还和构成7个深空通讯网系统的其他设备都紧密相连。

l         行政办公室以及一个自助餐厅。

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:05:19 | 显示全部楼层

深空站的命名原则

所有位于加利福尼亚金石深空通讯联合体的深空站的号码都被指定为位于1129之间的数字,例如第13号深空站,第14号深空站,第15号深空站,第24号深空站,第25号深空站以及第26号深空站。

所有位于澳大利亚堪培拉深空通讯联合体的深空站的号码都被指定为位于3149之间的数字,例如第34号深空站,第43号深空站,第45号深空站,以及第46号深空站。

所有位于西班牙马德里深空通讯联合体的深空站的号码都被指定为位于5169之间的数字,例如第54号深空站,第65号深空站,以及第63号深空站。

而对于横跨深空探测网的具有特殊尺寸和类型的深空站被称为是一个子网。

70米直径子网

14号深空站,第43号深空站以及第63号深空站属于70直径子网。

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:06:00 | 显示全部楼层

三个70直径的深空站,最初计划建为直径为64的抛物面天线。马德里深空通讯联合体的第14号深空站是最早建立起来的。它开始工作于1966年,它也作为火星站用于支持水星4号的探测活动。而所有的三个深空站在1982年到1988年期间将天线的直径扩展为70,从而可以增加它们的感应能力,从而可以支持旅行者2号与海王星的相遇活动中的测量与控制方面的任务。

70直径的深空站,可以支持深空探测任务、射电天文探测以及空间甚长基线干涉测量。位于金石深空通讯联合体的第14号深空站,天线直径达到了70,它可以应用在雷达天文学当中。这个天线也就是大家所熟知的金石太阳系雷达。

70子网的深空站同时支持X波段以及S波段来作为上行和下行传输的载波。

34高效子网

15号深空站,第45号深空站,以及第65号深空站属于34高效子网。

高效率子网的安装与使用将替换掉从前的34标准子网。34 标准子网深空站有一个极轴,这种子网最初是被设计以及制造为26直径的反射器,最终升级成为34。在升级之后,需要根据混凝土的立足点的位置给整个深空站进行重新定位,从而保证反射器最低的位置也不会和地面接触。位于堪培拉深空通讯联合体以及马德里深空通讯联合体的34标准的深空站,已经被拆除了,而金石深空通讯联合体的34标准(即第12号深空站)已经被转为一个教育资源,并被重新命名为金石苹果河谷射电望远镜。

34高能子网的方向以及高度的座架被设计得具有更高的效率,同时,该高能子网的一个34反射镜具有精度可调的表面,从而可以使得该子网可以具备更大的信号收集能力。34高效率子网支持绝大部分深空探测任务,但是只支持一部分高地球轨道的任务。

34高效子网深空站支持采用X波段的载波上行和下行以及S波段的载波下行传输。

 

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:06:43 | 显示全部楼层

34光波导航子网

24号深空站,第25号深空站,第26号深空站,第34号深空站,第54号深空站属于34光波导航子网。

34光波导航子网作为这些深空站的最新部分,已经被设计出来并且正常运行了。人们可以通过它们主反射镜中央部分的洞来辨别这种光波导航子网与其它子网的区别。其它深空站的天线中央部分是一个充满着微波设备的供给圆锥。由于这种光波导航在设计上并不需要将灵敏的设备安装在喇叭天线或者位于主反射镜下面的空间内,虽然喇叭天线可以进行移动,但是在那些区域里,工作人员进行设备的维护修理以及更新的工作都将是比较困难的。相反地,光波导航深空站引导微波束采用五个精度无线电频率镜子通过波导,从而可以进入到一个地下室的房间内。在那个房间里,设备可以被非常稳定地安装在地板上,并且空间也是比较大的,从而方便工作人员的检修。

34光波导航子网支持绝大部分的深空任务,只是偶尔支持工作在高地球轨道的航天器的测控任务。

34光波导航子网深空站,一般来说支持X波段以及S波段作为上行和下行的载波,但是金石深空通讯联合体的全部光波导航深空站还具备采用其他波段的通信能力,一些金石深空通讯联合体拥有Ka波段上行和下行传输的能力。

 

26直径子网

16号深空站,第46号深空站,第66号深空站属于26直径子网。

这些26直径的子网可以迅速地捕捉到环绕地球飞行的航天器,建造这些子网的最初目的是支持从19671972年的阿波罗月球计划。

这种XY方向放置的26深空站,最初是作为宇航飞行跟踪以及数据网络而建立起来的。这种深空站由美国航空航天局下属的位于马里兰州格林贝尔特的戈达德宇航飞行中心所来操纵。为了跟踪环绕在高椭圆形轨道上的航天器, 1985年的时候,将这种深空站并入到深空探测网中来。

26直径子网深空探测站允许将S波段作为上行和下行的载波。     

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:07:39 | 显示全部楼层

阵列

采用阵列的技术可以更好地将信号进行放大,从而可以提高深空站的测控灵敏性,从而更好地获得遥远航天器的微弱的信号。阵列的基本含义也就是将从两个或者更多深空站过来的信号进行电力学组合。事实上,这些信号有可能发出于同一个深空通讯联合体,也有可能发出于两个不同的深空通讯联合体,当然也有可能从一个非深空探测网射电望远镜所发出的,通过采用阵列的技术,就相当于增加了有效孔径,可以增强航天器所发出的比较弱的信号,从而可以允许航天器以一种更高的速率来下行传输数据。

科研人员将第43号深空站以及位于澳大利亚的派克斯射电望远镜进行了阵列组合,从而可以支持1986年旅行者2号与天王星相遇的活动。同时,科研人员针对新墨西哥州Socorro里编号为27的天线与第14号深空站还进行了庞大的阵列组合,从而可以支持旅行者号1989年与海王星的相遇活动。而横跨大洲之间的阵列组合则是为了支持考察木星的伽利略号而完成的。

根据测算,将434直径的深空站进行阵列组合可以等价于一个70直径的深空站的测控能力。

深空网的发展

为了支持通讯和导航的日益增加的要求,有越来越多的天线正在被添加到深空探测网中来。而所有新建成的天线都是34直径光波导航类型的,这样做的好处是新建成的天线也可以作为现有天线的备份,从而可以避免任何可能出现的维修时间,从而提高运行效率。

火星网络是星际通讯的具有长远打算的改进措施。科研人员的计划是,未来所有航天器和深空探测网并不进行单独的通讯联系。目前,科研人员正在研究将一个网络放置在火星,从而可以帮助巩固在这颗红色行星上的通讯以及导航任务。

 

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:08:22 | 显示全部楼层

深空通讯联合体内部的数据流

从航天器传输过来的无线电信号通过深空站无线反射镜会被接收下来,在 153中,无线电反射镜是用黑色来表示的。无线电信号通过波导装置进行传播,其中,波导装置在图中用绿线来表示出来。沿着这条初始的路线,就是五个光波导航装置的5个反射镜所放置的地方。 153中的所有设备都被安放在刚好位于反射镜下面,同时也位于喇叭天线里。当设备跟踪航天器的时候,这些设备就会在那里和反射镜一起运动。

Polarization 极化

Klystron 电子速调管

Dichroic plate 两色性的盘

From Exciter 从主控振荡器出来

Ant pointing from DSCC tracking s/s 从深空通讯联合体跟踪子系统的天线定向

S LNA  S波段的低噪声放大器

X LNA  X波段的低噪声放大器

TO RECEIVERS 通往接收器

153所示,蓝色的箭头说明了信号处理中心的深空通讯联合体跟踪子系统中发出的无线控制信号已经进入到深空站天线设备内,而所有其它部分都属于深空通讯联合体微波子系统。

153所示,绿线到达一个具有两种颜色的盘子,也被称之为具有两种颜色的镜子,具有某一种频率的无线电波,例如S波段通过盘子到达下面的黄色的路线,而具有另一种频率的无线电波,例如是X波段,将会按照波导而反射进入到另一条蓝颜色的线路上。一些深空站通过采用分光器来选择无线电波的Ka波段或者其它波段。实现的具体过程可能是一种右手环形偏振的现象,也有可能是左手环形偏振现象,或者没有偏振现象。

SX波段的无线电波,接下来将会进入到一个低噪声放大器里面。这个低噪声放大器,是根据安装在特殊深空站上的装置以及用户的需要而设计的,低噪声放大器有可能是低温冷却的放大器,此时也被称为是微波激射器,当然它也有可能是一种固态装置,此时即被称为一个高电子机动性的晶体管。低噪声放大器将放大无线电波的一个波段,同时只会引入一个最小额的绝对噪声。深空探测网的微波激射器通过液氦来冷却,从而使得无线电频率噪声位于较低的水平。经低噪声放大器放大之后的无线电波的波段会重新传回到接收器中,这一点可以在 153中看出来。

154还可以看出,从激励器出来的红线指向右边的速调管,这代表了向航天器传送的信号,需要由速调管来进行放大。速调管中有一个微波作为动力的激励器。激励器采用由放大器真空管信号以频率及计时系统所提供的参考频率为基础而产生的输入参数。并且,速调管的输出极化由滤波器来进行选择,从而可以使输出信号与航天器的接收装置相匹配。速调管的输出强化了深空站的天线发出的信号,因此信号可以被航天器接收到。绝大多数速调管需要被冷却水或者其它方式来进行主动冷却。这种电子速调管也被称之为是传送器,它具有很高的直流电压,电能供应装置以及冷却装置。从 154可以看出,在信号处理中心里,从低噪声放大器输出的信号进入到顶端。如果有两个或者更多的低噪声放大器在工作,那么将会有多种路线可供选择。根据不同的操作,低噪声放大器有可能会作为一个闭环接受器或者是一个开环接收器,抑或是这两种接收器的混合体。 154中显示的开关表明系统可以选择一个开环接收器,从而可以接收无线电波以及空间甚长基线干涉的测量数据。

开环接收器可以选择一系列波段来进行放大。无线电科学或者空间甚长基线干涉测量设备上则将进行针对该波段的进一步处理的工作。从 154可以看出,空间甚长基线干涉测量设备一般将数据输出到磁带上,而那些磁带将被传递到另一个地点的关联器上面。一般来说,由喷气推进实验室所遥控的无线电科学设备,会将它的在线高容量数据通过地面通讯设施传递到喷气推进实验室里。

From LNA 从低噪声放大器出来

To TXR  通往深空探测网深空通讯联合体发射装置

Open Loop RCVRS 开环的接收器

Closed Loop RCVR 闭环的接收器

Radio Science  无线电科学

VLBI 深空探测网的非常长原始干涉测量系统

TAPE 磁带

DSCC TLM S/S 深空通讯联合体遥测子系统

DSCC TRK S/S 深空通讯联合体跟踪子系统

DSCC CMD S/S 深空通讯联合体指挥子系统

EXCITER激励器

GROUND COMMUNICATIONS FACILITY GCF 地面通讯设施

TO JPL DSMS 通完喷气推进实验室的深空任务系统

从低噪声放大器出来的无线电波可以被闭环接受器所感应到。深空探测网,使用具有很高先进性的模块V接收器来进行信号的感应和接收。作为航天器下行传输载波的某一种频率将在模块V接收器中进行选择和放大。而如果存在多个载波,那么不同的载波也将在模块V接收器中被检测出来。

如果有任何符号存在于载波或者子载波中,那么它们将在模块V接收器中得到回复,从而可以将其调整为一个较低的也是一个更容易管理的频率。传递深空通讯联合体跟踪子系统,将捕获到的任何从航天器传递过来的信号,传输到深空通讯联合体遥测子系统中。

当协调员进行决策的时候,他可能会调用圆锥形扫描的特征。这种圆锥型扫描可以观察到闭环接收器的信号强度,并且通过跟踪子系统来调整天线指向,使得天线能够在一种小的环形轨迹上转动,从而优化它的指向。当航天器的信号发生改变或者消失的时候,这种圆锥型扫描就一定要被终止;而当由于信号强度变化所引发的空间甚长基线干涉测量或者无线电科学操作时候,一般不进行圆锥型扫描。无线电科学有一个被称为是单脉冲的特征,用于优化Ka波段的接收。单脉冲可以进行记录上的调整,从而可以促使解释数据信息。

深空通讯联合体跟踪子系统可以测量到从航天器传播到接收站的多普勒频移,并且可以和事先预期的多普勒频率进行比较,从而得到多普勒残差。如果有从航天器传输过来的的变化信号,那么它们也被跟踪子系统来进行处理,这个多普勒数据的变化将通过地面通讯设施而传递到位于喷气推进实验室的科研人员那里。

如果下行传输的信号中有遥测信号,那么它们将在深空通讯联合体遥测子系统中进行处理,首先采用Viterbi方式来进行解码,从而可以恢复数据流中的数据。回旋解码器是最有可能承担这种解码任务的。如果有其它编码形式,例如现存的里德-所罗门法,它仍然可以在深空通讯联合体遥测子系统中或者在喷气推进实验室里得到解码。接下来,这些字节将被编组成为相同的数据包,它被称为数据帧(是由航天器将它们编组而成的遥测系统信号),就将通过地面通讯设施而传递到喷气推进实验室里。而绝大多数比较新的航天器所输出的数据包符合将字节转换为数据包以及数据帧的宇航数据系统咨询委员会的标准。

从喷气推进实验室里传来的指令数据要通过地面通讯设施传递到航天器上。深空通讯联合体的指令子系统使用一个子载波进行数据处理以及传递字节到激励器。这种响应同样被指定为指令系统的数据,它包括用于标识出离开天线的指令系统字节的信息并且给出所有指定子系统的操作。

如果操作请求将数据放置在一个向航天器传输的副载波上,那么深空通讯联合体跟踪子系统将它传递给激励器。激励器和其它合适的指令副载波分布以及数据调节产生出上行传输的信号,它将这个信号输给传送器,这样可以首先将信号进行放大,从而可以让航天器可以接收到。

地面通讯设施使用一个可靠的网络来将数据传送到位于喷气推进实验室里的中央数据记录器上面。这个可靠的网络设施,会自动地将传输过程中遗失的数据进行重新传递。在有足够的时间用于确认和处理这种重新传递的过程中,这样就会百分之百地避免错误的发生。

一些深空探测网系统并没有在 154中列出。频率及计时系统有输入到所有显示出来的子系统中的数据。深空网监控系统数据也由各个子系统所收集,并且将通过地面通讯设施传递到喷气推进实验室里。

在操作上,如果当它们已经正常工作一段时间也就是至少有一次成功跟踪的经历,那么子系统和装配被标记为“绿色的”,如果系统不能被实施,那么它将被标记为“红色的”,而任何维修过的并且正在现有跟踪经过中重新使用的子系统以及装备,则被标记为“桔黄色的”。

 

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