徐茂格，施為華

（中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都 610036）

0 引 言

深空探測(cè)器通常距離地球有數(shù)億，甚至數(shù)10億km距離。以火星為例，火星與地球的星際距離在5 000萬(wàn)～5億km之間變化，因此無(wú)法使用類(lèi)似全球定位系統(tǒng)這樣的地球軌道衛(wèi)星導(dǎo)航。遙遠(yuǎn)的距離帶來(lái)的問(wèn)題同時(shí)包括微弱的接收信號(hào)，惡化了測(cè)距測(cè)速精度；以及深空探測(cè)器相對(duì)于單個(gè)地面深空站測(cè)量的幾何關(guān)系變化非常微小，也就是觀測(cè)幾何差，不利于高精度的軌道測(cè)量。

為了獲得高精度的軌道測(cè)量信息，國(guó)際上紛紛在無(wú)線(xiàn)電測(cè)量領(lǐng)域開(kāi)展了一系列研究，包括將工作頻率提高到Ka頻段、超窄帶鎖相環(huán)、三相測(cè)速和測(cè)距、星上偽碼再生測(cè)距等[1-2]，以及開(kāi)發(fā)了雙差分單向測(cè)距（Delta Differential One way Ranging，△DOR）來(lái)提供探測(cè)器精確的角位置。

以探月工程為牽引，兼顧火星、小行星等深空探測(cè)任務(wù)的需求，我國(guó)建立了深空測(cè)控網(wǎng)，在20 dBHz條件下，X頻段測(cè)速隨機(jī)誤差為0.1 mm/s，測(cè)距隨機(jī)誤差為1 m，極大地提升了我國(guó)遠(yuǎn)距離測(cè)控通信能力。根據(jù)我國(guó)深空探測(cè)后續(xù)任務(wù)規(guī)劃，在載人登月、火星和小行星等深空探測(cè)任務(wù)中，探測(cè)器一般需要多次遠(yuǎn)距離變軌才能到達(dá)目的地，變軌精度要求很高；此外深空探測(cè)的科學(xué)任務(wù)，比如行星重力場(chǎng)研究等對(duì)軌道本身的測(cè)量精度要求也在提高。深空微波測(cè)量相關(guān)誤差控制技術(shù)待完善攻關(guān)，以滿(mǎn)足未來(lái)深空載人探測(cè)等任務(wù)對(duì)高精度測(cè)量技術(shù)的需求。

本文首先研究了國(guó)外深空測(cè)控?zé)o線(xiàn)電測(cè)量最新研究進(jìn)展，歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)深空微波測(cè)量現(xiàn)狀，深入分析了測(cè)距、測(cè)速的主要誤差源，在此基礎(chǔ)上給出了深空微波測(cè)距測(cè)速發(fā)展建議。

1 國(guó)外深空測(cè)控?zé)o線(xiàn)電測(cè)量研究進(jìn)展

目前國(guó)外深空高精度測(cè)量的直接任務(wù)需求是歐空局水星探測(cè)任務(wù)——BepiColombo，計(jì)劃2022年到達(dá)水星，該任務(wù)將對(duì)水星進(jìn)行全面觀測(cè)，尋找水星上的撞擊坑，研究水星的起源和內(nèi)部物質(zhì)構(gòu)成，探測(cè)水星的稀薄大氣和水星磁場(chǎng)，并且驗(yàn)證愛(ài)因斯坦提出的廣義相對(duì)論。這個(gè)探測(cè)任務(wù)對(duì)測(cè)量精度提出了較高的要求，為此，2010年歐空局制定了提高無(wú)線(xiàn)電測(cè)量精度的路線(xiàn)圖，具體來(lái)說(shuō)就是將多譜勒測(cè)量精度提升到X頻段0.01 mm/s（60 s積分時(shí)間），雙向測(cè)距精度提高到20 cm，△DOR測(cè)量精度提升到1 nard，如表 1所示。

該項(xiàng)研究由羅馬第一大學(xué)、ALMA空間公司、BAE系統(tǒng)公司以及意大利泰雷斯阿萊尼亞宇航公司組成的項(xiàng)目組開(kāi)展具體工作[3]。擬采取的措施主要有：

表1 ESA 深空測(cè)控精度提升目標(biāo)Table 1 ESA deep space measurement accuracy improvement goal

1）采用X、Ka雙頻測(cè)量，差分抵消等離子體等的影響。

2）星上采用國(guó)際空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢(xún)委員會(huì)（Consultative Committee for Space Data System，CCSDS）的再生偽碼測(cè)距；再生偽碼測(cè)距提高了測(cè)距信號(hào)的功率利用率，有望將白噪聲帶來(lái)的測(cè)距隨機(jī)誤差降低到10 cm以?xún)?nèi)。

3）在線(xiàn)實(shí)時(shí)校正，地面站測(cè)距系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)精度在15 cm以?xún)?nèi)。

NASA也計(jì)劃通過(guò)采用多頻鏈路、將測(cè)距音提高到4 MHz以及地面零值實(shí)時(shí)校正等措施將X頻段的測(cè)距精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)[3]，如圖 1所示。

圖1中的現(xiàn)在系統(tǒng)指的是目前深空站上/下行工作頻段X頻段，測(cè)距音頻率1 MHz，站零值校正方式為跟蹤前或后零值校正；試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)指的是基于現(xiàn)有深空站和應(yīng)答機(jī)能力，地面零值采用實(shí)時(shí)校正方式；未來(lái)改進(jìn)指的是頻率提升到Ka頻段，測(cè)距音提升到4 MHz，地面零值實(shí)時(shí)校正。

圖1 NASA深空測(cè)距精度提升目標(biāo)Fig.1 NASA deep space ranging accuracy improvement goal

此外，在其他涉及高精度測(cè)量的領(lǐng)域，比如高精度雙向時(shí)間比對(duì)，在多頻測(cè)量和提高測(cè)距偽碼頻率的基礎(chǔ)上，正在進(jìn)一步研究利用載波相位測(cè)量實(shí)現(xiàn)皮秒量級(jí)測(cè)量精度，如圖2所示的ESA EGE（Einstein Gravity Explorer）項(xiàng)目。

圖2 ESA EGE項(xiàng)目高精度頻率傳遞鏈路Fig.2 ESA EGE high accuracy time and frequency link

該任務(wù)將冷原子鐘組搭載于傾斜軌道衛(wèi)星上，利用微波鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的時(shí)間頻率傳遞，其中微波鏈路利用載波相位測(cè)量實(shí)現(xiàn)時(shí)間頻率比對(duì)精度皮秒量級(jí)[4-5]，主要由德國(guó)Timetech公司開(kāi)展，目前已開(kāi)展了兩代設(shè)備的研制，最新研制的原理樣機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度達(dá)到碼測(cè)距1 cm（30 ps），載波測(cè)距0.1 mm（0.3 ps）[6]。

2 我國(guó)深空測(cè)控?zé)o線(xiàn)電測(cè)量現(xiàn)狀

目前地球軌道航天測(cè)控任務(wù)多由我國(guó)隨著載人航天工程建立起來(lái)的S頻段航天測(cè)控網(wǎng)支持。S頻段測(cè)控網(wǎng)具有精密跟蹤、測(cè)距、測(cè)速、對(duì)飛行器遙控、遙測(cè)、雙向話(huà)音及下行圖像傳輸?shù)墓δ?，和?guó)外同類(lèi)網(wǎng)相比，具有測(cè)量元素多、精度高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。探月工程啟動(dòng)后，我國(guó)建立了深空測(cè)控網(wǎng)，在布局上由分布在我國(guó)東部、西部以及南美洲的3個(gè)深空站提供全球90%以上的測(cè)控覆蓋，主用的頻段是X頻段。提高工作頻率可以有效地提高深空測(cè)控測(cè)量精度和遠(yuǎn)距離通信性能。在“嫦娥2號(hào)”工程中對(duì)X頻段測(cè)控技術(shù)進(jìn)行了研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明[7]：

1）在測(cè)速方面，隨著工作頻率的提高，測(cè)速隨機(jī)誤差減小。在下行鏈路同等接收信噪比情況下，X 頻段測(cè)速精度由S頻段的厘米量級(jí)提高到了毫米量級(jí)。

2）在測(cè)距方面，我國(guó)S頻段測(cè)距最高的主音頻率是100 kHz，在指標(biāo)預(yù)算中測(cè)距隨機(jī)誤差一般為10 m；在此次X頻段測(cè)控試驗(yàn)中，采用了500 kHz測(cè)距主音，測(cè)距精度小于1 m。

2.1 測(cè)距誤差源分析

由于收/發(fā)信號(hào)的時(shí)延很大，接收到的信號(hào)十分微弱，這就使深空測(cè)距具有下述特點(diǎn)：長(zhǎng)時(shí)延的距離捕獲、超遠(yuǎn)距離的解模糊、低C/N0測(cè)距信號(hào)的捕獲和跟蹤。因此在距離測(cè)量體制方面，為兼顧我國(guó)目前測(cè)距體制，同時(shí)滿(mǎn)足深空探測(cè)多種測(cè)距體制和國(guó)際合作的需要，采用了側(cè)音測(cè)距、音碼混合測(cè)距和偽碼測(cè)距3種測(cè)距體制[8-9]。

測(cè)量距離是通過(guò)測(cè)量收發(fā)信號(hào)時(shí)延來(lái)實(shí)現(xiàn)的，原始時(shí)延測(cè)量值ρ可表示為

其中：表示地面站/星上設(shè)備零值；表示對(duì)流層的附加延遲；R表示視線(xiàn)幾何時(shí)延；表示等離子體的附加延遲；分別表示上下行工作頻率；分別表示上下行電子含量；n表示熱噪聲等引入的隨機(jī)波動(dòng)。

從式（1）可以看出，星地雙向閉環(huán)測(cè)距誤差可以從以下3個(gè)方面開(kāi)展分析。

1）空間附加延遲

空間傳輸附加延遲包括地球軌道電離層、對(duì)流層、行星等離子體以及日冕等。目前深空測(cè)控采用的是單頻測(cè)量，大氣傳輸延遲的修正是通過(guò)大氣測(cè)量設(shè)備結(jié)合延遲模型進(jìn)行估計(jì)，也就是修正采用的是外校正方式。

對(duì)流層傳播延遲可以表示為

其中：表示“干”分量；表示“濕”分量；P 表示氣壓；T表示溫度；表示水蒸氣氣壓；M 和N是常數(shù)。

“干”分量引起的傳播路徑的延遲較大在米量級(jí)，但比較容易處理，只要簡(jiǎn)單地測(cè)出干大氣壓即可?！皾瘛狈至恳氲穆窂窖舆t在數(shù)10 cm量級(jí)，但變化較大，需要水蒸氣微波輻射計(jì)進(jìn)行精確標(biāo)定。結(jié)合微波水汽輻射計(jì)精確測(cè)量與大氣修正模型，可以將對(duì)流層延遲修正誤差控制在1 cm以?xún)?nèi)。

在深空測(cè)控通信中，行星等離子體引入的路徑延遲需要重點(diǎn)考慮，其典型特點(diǎn)是取決于平均電子密度（隨距角而變化），SEP（Sun-Earth-Probe）角越小，行星間等離子體引入的路徑延遲越大，極端情況可能高達(dá)數(shù)米。傳統(tǒng)的地球軌道衛(wèi)星定位系統(tǒng)比如GPS，采用的是單向測(cè)距，在大氣傳輸波動(dòng)修正中只需要修正單向波動(dòng)，而在測(cè)控通信系統(tǒng)中采用了雙向測(cè)量，且考慮到收發(fā)隔離，上下行頻點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，因此在傳輸延遲波動(dòng)修正宏中需要同時(shí)考慮上行和下行延遲[10]。

2）設(shè)備距離零值

設(shè)備距離零值包含應(yīng)答機(jī)零值和地面設(shè)備零值。應(yīng)答機(jī)的距離兩種一般是上天前通過(guò)儀器精密標(biāo)定，并折算到應(yīng)答機(jī)的天線(xiàn)相位中心位置。地面測(cè)距的參考點(diǎn)選在天線(xiàn)方位軸和俯仰軸的交點(diǎn)并通過(guò)精密測(cè)控得到其坐標(biāo)，地面設(shè)備的零值通過(guò)在系統(tǒng)工作前的距離校零得到。可以看出，目前的設(shè)備零值是在某一典型狀態(tài)參數(shù)（比如電平、溫度、多譜勒）下的標(biāo)校得到，而應(yīng)答機(jī)和地面測(cè)控設(shè)備通常包含了大量的有源電路以及模擬器件，其電路的非線(xiàn)性和群時(shí)延特性，易受環(huán)境溫度變化以及老化等帶來(lái)測(cè)距零值變化。傳統(tǒng)地面測(cè)控通信的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于工作狀態(tài)的變化帶來(lái)的距離零值變化可以通過(guò)距離校零（每次任務(wù)前或者任務(wù)后）來(lái)修正[4]。在目前深空測(cè)控通信工程指標(biāo)分配中，校零殘差預(yù)估為3 m。

3）熱噪聲等引入的隨機(jī)波動(dòng)n

純側(cè)音、音碼混合測(cè)距隨機(jī)誤差主要由主音環(huán)的相位抖動(dòng)決定，偽碼測(cè)距隨機(jī)誤差主要由碼環(huán)相位抖動(dòng)決定。以主音環(huán)的相位抖動(dòng)為例，地面熱噪聲對(duì)主音環(huán)相位抖動(dòng)影響引入的誤差為

由式（3）可以看出，測(cè)距隨機(jī)誤差主要取決于接收信噪比，環(huán)路帶寬以及測(cè)音主音頻率。測(cè)距主音頻率越高，熱噪聲引起的測(cè)距隨機(jī)誤差越小。我國(guó)“嫦娥任務(wù)”中， 綜合考慮測(cè)距轉(zhuǎn)發(fā)帶寬和噪聲的影響，X頻段測(cè)控采用了500 kHz 測(cè)距主音。在主音環(huán)相位抖動(dòng)影響引入的誤差約為0.3 m。ESA地面深空站的音碼混合測(cè)距系統(tǒng)的主音頻率最高可達(dá)1.5 MHz。

2.2 測(cè)速誤差源分析

測(cè)控通信系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量無(wú)線(xiàn)電鏈路多譜勒頻率來(lái)測(cè)速。由于深空探測(cè)器距離地球很遠(yuǎn)，致收/發(fā)時(shí)延很大（例如，火星與地球間的收/發(fā)時(shí)延約45 min），而且接收到的信號(hào)已十分微弱。為了減小測(cè)速隨機(jī)誤差，深空測(cè)控通信中測(cè)速采用長(zhǎng)時(shí)間積分（目前最長(zhǎng)可到60 s）。在雙向測(cè)速模式下，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)使用同一個(gè)頻率源，而且深空站一般使用氫脈澤這樣的高穩(wěn)定頻標(biāo)，在電報(bào)往返傳輸?shù)臅r(shí)間間隔以及60 s積分時(shí)間內(nèi)，氫脈澤的穩(wěn)定度在10–15量級(jí)，故它的影響相對(duì)于系統(tǒng)中的其他誤差可以忽略。

測(cè)速誤差分析重點(diǎn)考慮行星等離子體及熱噪聲，原始多譜勒測(cè)量量可由式（4）表示。

其中：K表示轉(zhuǎn)發(fā)比。

1）行星間等離子體

在太陽(yáng)–地球–探測(cè)器夾角較小時(shí)，載波信號(hào)穿過(guò)日冕時(shí)會(huì)有相位閃爍，從而帶來(lái)測(cè)速誤差，這個(gè)影響的程度在很大范圍內(nèi)是變化的，它取決于太陽(yáng)的活動(dòng)情況，經(jīng)分析S頻段可能達(dá)到近10 mm/s，這是導(dǎo)致多譜勒測(cè)速誤差加大的一個(gè)重要原因。

2）熱噪聲n

載波環(huán)信噪比直接影響測(cè)距隨機(jī)誤差，與積分時(shí)間成反比。采用極窄帶鎖相環(huán)可以提高測(cè)速精度，但同時(shí)需要考慮環(huán)路的動(dòng)態(tài)跟蹤能力。

其中：T表示的是測(cè)量積分時(shí)間，單位為s；c表示的是空中的光速，單位為mm/s；表示的是下行鏈路載波頻率，單位為Hz；BL表示的是下行鏈路載波環(huán)單邊帶寬，單位為Hz；G表示的是應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)比；表示的是下行鏈路載波環(huán)路信號(hào)噪聲比，單位為dBHz；表示的是上行鏈路載波功率與噪聲頻譜密度比率，單位為dBHz，應(yīng)答機(jī)接收端載噪比為

經(jīng)估算，X頻段，積分時(shí)間T=60 s，

則熱噪聲引入的測(cè)速誤差約0.05 mm/s。

3 后續(xù)發(fā)展建議及初步分析

從以上測(cè)距誤差分析可以看出，相對(duì)于目前米級(jí)的測(cè)距精度，后續(xù)可以從以下3個(gè)方面開(kāi)展工作：

1）減少空間傳輸波動(dòng)，頻段提高到Ka頻段，進(jìn)一步多頻同時(shí)測(cè)量可以解算大氣傳輸波動(dòng)。

2）控制設(shè)備零值的變化，開(kāi)展地面以及星上設(shè)備零值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究。

3）減少測(cè)距隨機(jī)誤差，采用星上寬帶偽碼再生測(cè)距或者更高頻率的測(cè)距主音。

測(cè)速精度的提升瓶頸在于行星等離子體帶來(lái)的測(cè)速誤差?lèi)夯?。工作頻率的提高是一個(gè)有效途徑，但是在日冕極大增強(qiáng)時(shí)（SEP小于15°）效果并不理想，采用X與Ka頻段雙頻觀測(cè)是有效的解決途徑[11-12]。

綜上所述，多頻同時(shí)測(cè)量可以同時(shí)有效地提高測(cè)距和測(cè)速精度，是深空微波高精度測(cè)量體制設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。此外與測(cè)速不同，測(cè)距需要標(biāo)校設(shè)備的絕對(duì)距離零值以及監(jiān)測(cè)其變化情況。

3.1 多頻鏈路設(shè)計(jì)

工作頻率的提高，可以減輕等離子體的影響。相對(duì)于X頻段，系統(tǒng)工作在Ka頻時(shí)可以將等離子效應(yīng)降低約1/18。但這種方法在日冕時(shí)（SEP小于15°）效果并不理想。

目前傳統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)采用的是單頻測(cè)量，電離層附加誤差修正采用的外校正的方式。相對(duì)于外校正，基于多頻鏈路的系統(tǒng)內(nèi)校正測(cè)量精度更高。由于測(cè)控系統(tǒng)采用的是雙向測(cè)量，以雙向測(cè)距為例，雙向距離ρ方程為

式（7）中只有一個(gè)已知量ρ，存在3個(gè)未知量R、Iu與Id。為了求解出準(zhǔn)確的R，需要消除上下行電離層的影響，需要3條雙向測(cè)距鏈路。

結(jié)合后續(xù)深空頻率規(guī)劃，建議采用X/X、X/Ka、Ka/Ka頻段的多頻鏈路。X/X、X/Ka、Ka/Ka頻段的多頻鏈路的雙向測(cè)距觀測(cè)方程為

研究表明即使在大SEP角情況下，多頻系統(tǒng)也基本能將等離子體影響消除，可以提供的測(cè)量精度即便是在探測(cè)器接近合日位置時(shí)也能達(dá)到10–2mm/s，提供能將等離子噪聲完美界定出來(lái)的數(shù)據(jù)集。

多頻系統(tǒng)的采用使得無(wú)線(xiàn)電觀測(cè)量不受距角的影響，但是帶來(lái)系統(tǒng)復(fù)雜度的增加，目前深空站的均是單頻工作以及單品測(cè)量。為了支持多頻同時(shí)測(cè)量，地面設(shè)備需支持多頻同時(shí)發(fā)射以及接收，同時(shí)也包括航天器應(yīng)答機(jī)需支持多頻同時(shí)發(fā)射與接收。從航天方面看，因?yàn)殡姶偶嫒菪詥?wèn)題，設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的集成單元來(lái)支持X/X、X/Ka及Ka/Ka三個(gè)鏈路的同時(shí)傳輸同樣充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。圖 3為深空探測(cè)器多頻應(yīng)答機(jī)的典型配置。

圖3 深空探測(cè)器多頻應(yīng)答機(jī)配置Fig.3 Deep space explorer multi-link transponder configure

3.2 設(shè)備零值在線(xiàn)高精度監(jiān)測(cè)

在傳統(tǒng)地面測(cè)控系統(tǒng)中的距離校零一般采取任務(wù)前或任務(wù)后的標(biāo)校，星上設(shè)備的零值在上天前通過(guò)地檢設(shè)備測(cè)量得到。測(cè)距精度近一步提高在很大程度上受限于校零的準(zhǔn)確性以及零值變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文設(shè)計(jì)了一種設(shè)備零值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)路如圖 4所示，星上應(yīng)答機(jī)也可采用類(lèi)似校零環(huán)路。校零環(huán)路設(shè)計(jì)的一種重要考慮因素是零值監(jiān)測(cè)信號(hào)的傳輸路徑盡可能與工作信號(hào)一致，因此。圖 4給出的校零環(huán)路設(shè)計(jì)中，在功放輸出耦合部分上行信號(hào)混頻道下行接收信號(hào)頻段再通過(guò)場(chǎng)放前的耦合口耦合到下行接收鏈路中，形成閉環(huán)監(jiān)測(cè)環(huán)路。

圖4 地面站零值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)Fig.4 Ground station delay bias online monitor

圖4中下行鏈路中同時(shí)存在航天器下發(fā)的下行鏈路信號(hào)和從功放耦合口環(huán)回的上行信號(hào)，因此實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還需要重點(diǎn)考慮以下2方面問(wèn)題。

1）環(huán)回信號(hào)與應(yīng)答下行信號(hào)間的互干擾抑制問(wèn)題。在多頻鏈路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，下行鏈路不僅包含了航天器下行X頻段信號(hào)、航天器下行Ka1頻段信號(hào)、航天器下行Ka2信號(hào)，同時(shí)還有自校正X頻段信號(hào)、自校正Ka1信號(hào)、自校正Ka2信號(hào)。對(duì)于不同的測(cè)量體制，多路信號(hào)的互干擾可以采取不同的措施，偽碼測(cè)距可以通過(guò)設(shè)計(jì)上行偽碼和下行偽碼的正交方式來(lái)減少多址干擾，或者引入再生干擾抵消技術(shù)，側(cè)音測(cè)距中可以通過(guò)修改實(shí)時(shí)校零本振的方式來(lái)避免環(huán)回信號(hào)和應(yīng)答下行信號(hào)頻譜重疊。

2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單環(huán)路附加環(huán)節(jié)的高穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。實(shí)時(shí)校正單元用于上下行鏈路硬件時(shí)延的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，對(duì)時(shí)延穩(wěn)定性要求最高。且自身的時(shí)延需要通過(guò)儀器定期標(biāo)定，并采用恒溫設(shè)計(jì)，確保自身的硬件時(shí)延長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

在前期關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)過(guò)程中，搭建了地面實(shí)時(shí)校零環(huán)路測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試了干擾抑制技術(shù)和零值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的實(shí)際效果，如圖5所示。從圖5中可以明顯看出干擾對(duì)消后，信號(hào)的主瓣已基本消失，頻域幅度降低最大超過(guò)10 dB。

圖5 干擾對(duì)消效果示意圖Fig.5 Mutual interference reduction technology testing

表2 干擾對(duì)消前后測(cè)距誤差Table 2 Ranging error before and after mutual interference reduction m

4 結(jié)束語(yǔ)

深空無(wú)線(xiàn)電測(cè)量精度進(jìn)一步提高的瓶頸主要在于空間鏈路傳輸波動(dòng)。多頻同時(shí)測(cè)量可以使得無(wú)線(xiàn)電觀測(cè)量基本上不受太陽(yáng)–地球–探測(cè)器角度的影響。此外，絕對(duì)距離的測(cè)量還需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)的校零殘差，對(duì)零值標(biāo)定精度提出了較高的要求，同時(shí)需要引入在線(xiàn)校正環(huán)路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備零值的變化。

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