深空通信有哪些特点?

  自从前苏联于1957年发射世界上第一颗人造地球卫星,继之美国于1958年发射“探险者I号”卫星以来,宇航事业得到了迅速发展。美、苏等国发射了一系列深空探测器,对太空诸行星进行直接考察,取得了重大的科研成果,对揭开太阳系的奥秘作出了贡献。

  在宇宙飞行中,一个占支配地位的,常常是致命的因素就是通信。可以说,没有通信的支持就根本谈不上宇宙飞行。事实上,在宇航史上不乏由于通信系统的故障而使飞行计划遭到失败的例子。例如,苏联在1971年5月28日发射的“火星5号”,装在宇航器上部密封舱内的着陆器已成功地在火星表面软着陆,然而在着陆20秒钟后却由于通信中断而使这次任务最后归于失败。

  随着宇宙飞行从距离地球几十万千米的人造卫星发展到数亿千米的探测行星的深空探测器,通信的距离也相应延伸。人们把地面和宇航器之间的通信称为深空通信。

  人们在深人研究深空通信特点的基础上,通过提高信号功率、降低噪声值和更有效地利用信噪比来提高通信能力。

  那么,深空通信具有什么特点呢?

  首先,深空通信的最大特点是通信距离远,而且是点对点的通信,即深空通信地面站和宇宙器之间的无中继远距离无线电通信。电波的传播损耗是与距离的平方成正比的。在行星探测器等超远距离飞行的情况下,为了克服巨大的传播损耗,确保在有限发射功率的情况下的可靠通信,必须采用在低信噪比下也能工作的通信方式。

  其次,在深空通信中电波主要是在宇宙空间传播,和地面微波通信相比,传播条件是比较好的。

  通信中的噪声除了通常的由于地面大气对电波的吸收西形成的等效噪声和热噪声之外,还有宇宙噪声。宇宙噪声是由射电星体、星间物质和太阳等产生的。其频率特性大致是在1吉赫以下时与频率的2.8次方成反比,1吉赫以上时与频率的平方成反比。而大气中氧气和水蒸汽对电波的吸收在频率到10吉赫以上时逐渐增大,即增加了等效噪声。这样,总的外来噪声在1吉赫一10吉赫之间比较小,这一频率范围称为“电波窗口”。

  目前深空通信的工作频率多处于这一频率范围。

  第三,深空通信对传输频道的频带限制不严。由于通信距离远、信号功率有限,目前信息舆速率的经对值还低,所以可以充分地使用频带,这就给系统的码型和调制方式的选择带来了很大的灵活性。这一点不同于地面的有线通信和微波传输。

  另外,由于宇航器电源供给受到限制,发射功率有限,所以促使人们采用效率高的PCM工作方式。

  目前,深空通信采用了先进的调制技术、编码方案,接收机前端采用超低噪声放大器,提高天线面的精度,增大发射机功率。继采用改进编码PcM之后,又引人了链接码.发射机功率达到20瓦以上,开始使用X波段,天线直径增大到3.6米。深恐通信的距离已经延伸到10AU(天文单位,1U=1.496x100000000千米)以上。

(0)

相关推荐

  • 为什么人在太空中衰老得快?

    在太空飞行,尤其是超过月地空间的深空飞行,所遇到的首要问题就是长期失重.短期.近地空间的宇航活动会造成宇航员的"太空运动病:头晕.出虚汗.流涎.恶心.呕吐等等.当然,这些症状通常都会在宇航员 ...

  • 西城区2015年升学政策另有很深的潜台词

    今天,西城区2015年幼升小.小升初政策一经发布果然引来如潮的议论,但还有很多更重要的内容北京所有的线上.线下主流媒体都没有做任何报道,由于夜已很深,闻风概要说明如下,希望家长引起特别重视! 1.只要 ...

  • 一路之隔单价相差三千 购房者为学区房"学财两空"

    从央视的天价学区房,到优质教育资源的分配不均等报道一直持续不断,学区问题俨然成为社会的焦点话题之一.近期,园区的学区划分公示也引发了众多市民的上访. 归根究底,自古以来我国教育在家庭中作用举足轻重,让 ...

  • 用空奶瓶哄宝宝当心吞气症

    那天傍晚,我在医院值班,一对年轻夫妇抱着一个约两个月的男婴前来求救.我忙将包裹着婴儿的小被打开,只见婴儿哭闹着,双拳紧握.头向后仰.面色苍白.四肢发凉,再看婴儿的肚子鼓得像蛙腹,叩诊满腹鼓音,用听诊器 ...

  • 中班科学教案:哪个压得深

    [活动目标] 1.幼儿观察实验,感知施加相同的力,受力面越小产生的作用越大. 2.激发幼儿探索的欲望,培养幼儿独立思考能力. [活动准备] 小桌子(在泡沫板的四角钉上四颗钉子做成).沙箱.沙子.玻璃杯 ...

  • 52.改善乳胀好办法是排空乳汁

    排空乳汁是改善乳胀的最好办法 大多数新妈妈即将来乳时乳房可能会变热.重且硬,似乎里面充满了石块.这一方面是由于乳房中的乳汁充盈,另一方面是由于支持组织中血液与体液的增加,此时称为乳房充盈,是来乳时的正 ...

  • 练习深腹式呼吸可治疗痛经

    人体所有的器官和细胞都需要充足的氧气,所以正确的深腹式呼吸不仅对人体健康有益,而且还能治病与养颜.练习时一定要用鼻子呼吸,选择能呼吸到新鲜空气的地方,如公园.森林等,早上和傍晚效果更佳. 练习深腹式呼 ...