嫦娥三号装备揭密

　　工控摘要：12月6日，在北京航天飞控中心成功对嫦娥三号探测器实施近月制动后，嫦娥三号开始在距月面高度100千米的环月轨道上运行。
　　
　　要穿越地月间38万公里的距离，成功接收嫦娥三号探测器的信号，这需要怎样的一些神秘利器？它们又是如何让嫦娥三号探测器获得“千里眼”和“顺风耳”神功的呢？
　　
　　卫星保障科技先导创新探测“深喉”
　　
　　在嫦娥三号探测器的登月征程中，期间要完成大量的测控控制任务，包括要在什么地方“转身”、角度是多少、加速还是减速等等，这些动作的实现都需要的数据支撑。要获得这些至关重要的数据，就必须能够接收到来自嫦娥三号的信号，并能对信号进行终端处理。
　　
　　这些关键任务的完成均有赖于我国两个深空站的设备；而作为设备核心的低温接收机，则承担着接收来自遥远太空信号的光荣使命……
　　
　　中国电科集团从2009年开始，分别承担我国两个深空测控站上的S/X/Ka波段低温接收前端研制任务。
　　
　　高灵敏度的低温接收前端能有效改善系统的信噪比，提高对着陆器和巡视器的轨道测量精度，包括测距、测速和测角，同时改善遥测数传信号的解调质量，提高图像信息质量。
　　
　　在此项目中，中国电科采用自主研发设备和新技术，大幅度提高接收系统的灵敏度和抗*力。
　　
　　与探月一期所用的VLBI系统相比，探月二期深空测控站有两个明显的改进：一是工作频段由一期的S/X波段扩展到S/X/Ka3个频段，频段扩展到Ka波段，满足了未来星地之间大容量数据传输与更高精度的测控，这也是Ka频段低温接收机在我国深空测控站的应用。二是探月二期S/X频段具有发射和接收两个通道，为推动高温超导滤波器技术的工程应用提供了良好契机。
　　
　　VLBI测轨系统保证嫦娥“不出轨”
　　
　　*VLBI网是测轨系统的一个分系统，它目前由密云、上海、昆明、乌鲁木齐四地的５副大口径的射电望远镜，以及数据处理中心组成。中国电科承担了射电望远镜上S/X双频低温接收机的研制任务。
　　
　　S/X低温接收机是探月工程二期测控系统VLBI测轨分系统的重要试验设备，用于接收嫦娥三号探测器的测控信号，完成探测器在地月转移段和环月段的轨道确定和预报，完成着陆器在月面工作段初期的月面定位，完成着陆器和巡视器在月面工作段后期的相对定位。
　　
　　从2011年开始，中国电科与中科院上海天文台经过多次协商，确定了用于探月二期VLBI测轨分系统S/X双频接收机的技术方案。
　　
　　项目组经过刻苦攻关，2013年1月，分别完成了上海65米站、上海佘山25米站、乌鲁木齐南山站、北京密云站、云南昆明站的双频接收机的安装和调试，在星地对接的实验中表现良好。
　　
　　高频接收机助力“嫦三”登月
　　
　　在*国家天文台开展的地面应用系统数据接收分系统研究中，中国电科承担了该系统中的关键部分——某型高频接收机的研制工作。
　　
　　数据接收分系统是连接探测器与地面的关键分系统，主要任务是接收嫦娥三号探测器下行探测数据、接收着陆器和巡视器下行数据，并参加VLBI测轨任务。
　　
　　高频接收机则是该分系统的重要组成部分，在软硬件的设计实现上要考虑系统长期运行的稳定性和可靠性。在轨测试通过后，高频接收机将进入长期业务运行状态，其zui大不间断的实时任务周期为16小时，而探月一期接收机每天任务周期仅２小时左右。因此，要求系统都必须具有较高的可靠性和故障后快速恢复能力。