面向火星探测的中继通信星座设计

摘要

在深空通信中，传统的点对点通信方式已经不能满足远距离信息传输的要求。为给目标探测器提供更长时间的中继通信，针对火星目标探测器正常和应急特殊工作这2种不同的应用场景，分别设计了均匀覆盖和连续覆盖的火星中继星座。中继星座方案由1个轨道面内的3颗中继卫星组成，2个星座采用了不同的卫星相位间隔。利用卫星工具包（STK）软件在直达和中继2种通信方式下，对火星探测器和地面站的链路可见性进行了仿真分析。仿真结果表明，相比点对点通信方式，中继星座的通信链路可见时间增加了7h。这2种中继星座方案可以在探测器不同的工作场景时，给火星探测器提供更好的通信性能。