“嫦娥五号”发射及入轨段X频段测控任务设计

摘要

X频段测量具有精度高、无线电干扰少等优势,已成为月球与深空探测的主用频段。“嫦娥五号”任务探测器首次在发射段使用X频段测控。与S频段测控相比,X频段在发射及入轨段存在目标动态范围大、地面天线波束更窄、系统捕获时间长等不足。发射“嫦娥五号”探测器的“长征五号”火箭采用了窄窗口多轨道发射方案,两者共同对测控系统发射段快速捕获、测量船位选择和入轨后地面站首次捕获提出了更高的要求。针对“嫦娥五号”发射及入轨段的测控重点难点,采用了特征点覆盖船位分析、多普勒预置快速扫描捕获和入轨段欧洲航天局(European Space Agency,ESA)库鲁站与中国阿根廷深空站协同备份等方法,设计X频段测控任务总体方案,有效降低了任务实施的风险,保障了任务成功。总结“嫦娥五号”任务成功经验,对未来月球与深空任务测控总体设计、建设规划提出了建议。