“嫦娥4号”中继星开环测速方案设计与试验验证

作者：陈略; 谢剑锋; 韩松涛; 曹建峰; 平劲松

来源：深空探测学报(中英文), 2019, 6(03): 236-240.

DOI：10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.006

• 深空探测器
• 测速
• 多普勒
• 精度
• 嫦娥4号中继星

针对深空探测器轨道测量任务高精度测速需求,提出了一种开环测速方案。首先,采用窄带模式对深空探测器下行信号进行采集记录,利用傅里叶变换+线性调频Z变换+本地重构相关联合信号处理方法,对探测器主载波信号进行处理,自适应提取探测器主载波频率;然后,基于主载波频率获取反映探测器相对于测站速度运动关系的多普勒频率,并评估多普勒频率的随机噪声水平;最后,将基于本文的多普勒频率与深空站测速基带多普勒频率、累积载波相位测速多普勒频率进行比对,并将3种多普勒频率输入探测器联合定轨程序,进一步评估本方案获取的多普勒测速绝对精度。基于"嫦娥4号"中继星在轨实测试验数据分析表明:所获得的多普勒频率提取精度为10 m Hz,优于深空站基带测速多普勒频率与累积载波相位测速多普勒频率精度;联合定轨表明:多普勒测速绝对精度为0.2 mm/s,有效验证了深空开环测速技术,为后续深空探测器轨道联合测量系统研制奠定了技术基础。

• 单位
  中国科学院国家天文台; 中国科学院新疆天文台; 北京航天飞行控制中心