南极长城站建立深空测控站的可行性

郝卫峰; 叶茂; 李斐; 张胜凯; 朱婷婷

doi:10.13203/j.whugis20130720

南极长城站建立深空测控站的可行性

doi: 10.13203/j.whugis20130720

郝卫峰^1,2,
叶茂³,
李斐^1,2,
张胜凯^1,2,
朱婷婷³

1.
武汉大学中国南极测绘研究中心, 湖北武汉, 430079;
2.
极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室, 湖北武汉, 430079;
3.
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北武汉, 430079

基金项目: 极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室开放基金资助项目(201202);国家自然科学基金资助项目(41174019);南北极环境综合考察与评估专项南极环境综合分析与评价专题资助项目(CHINARE2013-04-01);测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费资助项目;武汉大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2042014kf0051)。

详细信息

作者简介:
郝卫峰,博士,讲师,研究方向为大地测量数据处理及深空探测数据分析。E-mail:hwf_369@126.com

中图分类号: P228.3

Feasibility for a Deep Space Monitoring and Controlling Station at the Antarctic Great-Wall Station

1.
Chinese Antarctic Center of Surveying and Mapping, Wuhan University, Wuhan 430079, China;
2.
Key Laboratory of Polar Surveying and Mapping, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, Wuhan University, Wuhan 430079, China;
3.
State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, Wuhan 430079, China

Funds: The Open Research Fund Program of Key Laboratory of Polar Surveying and Mapping, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, No.201202; the National Natural Science Foundation of China, No. 41174019; Chinese Polar Environment Comprehensive Investigation and Assessment Programms, No.CHINARE2013-04-01; LIESMARS Special Research Funding; the Special Fund for Basic Scientific Research of Central Colleges, No.2042014kf0051.

摘要: 在深空探测中,测控(跟踪)系统的有效运行是整个探测任务成功完成的重要保证。由于我国测控站都布设在国内,属于局部性分布,影响深空跟踪和测控的连续性和通信质量。本文提出在中国南极长城站建立深空测控站的设想,以当前热点的月球车巡视探测为例,从地-月通信的改善情况、南极长城站建站的地质条件、电磁环境、气候条件、交通运输后勤保障条件等方面分析了建站的可行性。研究表明:①对于国际主流探月国家所选取的月面探测区域月球南极,南极长城测控站的地-月通信受月面地形的影响要小于我国国内测控站,且测控时间与国内测控站可以实现互补,减小由于地球自转的影响;②南极长城站的地质条件、电磁环境和气候条件等适合于测控站的建设和使用;③南极长城站经过了30 a的建设,建站的各方面条件趋于成熟,逐步适合于深空跟踪站的建立。
- 南极长城站 /
- 测控站 /
- 深空探测 /
- 站址评估
Abstract: In deep space exploration, the effective operation of a monitoring and controlling station is an important guarantee for the entire exploration task. In this paper, the foundation of a deep space monitoring and control station in the Antarctic Great-Wall station is proposed, and its feasibility is analyzed in terms of required improvements to the communication structures, as well as the relevant geological conditions, electromagnetic environment, and climatic conditions. The results show that: ① The lunar south pole is a hot spot for lunar surface detection; the region is analyzed in terms of improvements in communication conditions. The influence on communication conditions from topography between the lunar rover at the lunar South Pole and the Great-Wall tracking station is less than that between the lunar rover at the lunar South Pole and the domestic tracking stations. Also, the observation period is complementary so that the impact of the Earth's rotation on observation stations away from the Moon can be reduced. ② The geological conditions, electromagnetic environment, and climatic conditions are suitable for the construction of monitoring and controlling station in the Antarctic Great-Wall station.③ The conditions of the Antarctic Great-Wall Station are ripe after thirty years of construction.
- antarctic Great-Wall station /
- monitoring and controlling station /
- deep space exploration /
- feasibility estimation

[1]	Wei Erhu, Liu Jingnan, Huang Jinsong. Research on the Establishing Project for Chinese Deep Space Surveying and Control Network[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2005, 30(7):592-596 (魏二虎,刘经南,黄劲松.中国深空测控网建立方案的研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版,2005,30(7):592-596)
[2]	Key Lab for Polar Surveying and Mapping Science,SBSM. Atlas of the Arctic and Antarctica[M].Beijing:Sinomaps Press,2009(极地测绘科学国家测绘局重点实验室.南北极地图集[M].北京:中国地图出版社,2009)
[3]	Hao Weifeng, Li Fei, Ye Mao, et al. Improvement of Communication Condition from Lunar Rover to Deep Space Tracking Station in Antarctic Great-Wall Station[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2012,37(11):1 364-1 368(郝卫峰,李斐,叶茂,等. 南极长城站建立深空跟踪站对月球车地-月通信条件的改善[J].武汉大学学报·信息科学版,2012, 37(11): 1 364-1 368)
[4]	Smith D E, Zuber M T, Jackson G B, et al. The Lunar Orbiter Laser Altimeter Investigation on the Lunar Reconnaissance Orbiter Mission[J]. Space Science Review, 2010,150:209-241
[5]	Hao Weifeng, Ye Mao, Li Fei, et al. The Communication Accessibility of the Lunar Rover Based on DEM Derived from Chang'E-1[J].Journal of Astronautics,2012,33(10): 1 453-1 459(郝卫峰,叶茂,李斐,等. 基于嫦娥一号卫星获取的DEM研究月球车通信的可达性[J].宇航学报, 2012, 33(10): 1 453-1 459)
[6]	Lu Yi. Design and Evaluation of Lunar Relay Communication System and Constellation[D]. Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China,2012(路毅.月球中继通信与导航星座设计与分析[D].成都:电子科技大学,2012)
[7]	Chang Lijun, Ding Zhifeng, Sun Weiguo. SeisMological Observation at the Great-Wall Station During the 27th Chinese Antarctic Expedition in the Summer[J].Chinese Journal of Polar Research,2012,24(1):95-100(常利军,丁志峰,孙为国. 第27次南极科学考察度夏期间长城站地震观测[J].极地研究,2012,24(1):95-100)
[8]	Zheng Xianchang. The Engineering Geological Conditions Investigating and the Scheme for the Building Foundations in the Great-Wall Station[J].Geotechnical Investigation and Surveying, 2007 (2):14-18(郑先昌.中国长城站区工程地质勘查及建筑适宜性区划研究[J].工程勘查,2007(2):14-18)
[9]	Liu Hong, Song Jianbo, Zuo Shuangying. Optimizing Fast Sites by the Fuzzy Comprehensive Judgement in Guizhou, China[J]. Journal of Geological Hazards and Environment Preservation,2007,18(1):88-92(刘宏,宋建波,左双英,等. 用模糊综合评判法优选大射电望远镜候选台址[J]. 地质灾害与环境保护,2007,18(1):88-92)
[10]	Zhang Naitong, Li Hui, Zhang Qinyu. Thought and Developing Trend in Deep Space Exploration and Communication[J]. Journal of Astronautics,2007, 28(4):786-793 (张乃通,李晖,张钦宇.深空探测通信技术的发展趋势及思考[J].宇航学报,2007,28(4):786-793)

[1]	曾兴国, 刘建军, 左维, 任鑫, 严韦, 张舟斌, 高兴烨, 陈王丽, 刘宇轩, 李春来. 泛地图理论下深空探测场景空间制图表达思考 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2022, 47(12): 2123-2133. doi: 10.13203/j.whugis20220252
[2]	刘山洪. 深空探测器射电跟踪数据应用研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2022, 47(2): 323-323. doi: 10.13203/j.whugis20210685
[3]	赵之若, 王少宇, 王心宇, 钟燕飞. 一种改进的火星车多光谱影像深度新颖目标探测方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2022, 47(8): 1328-1335. doi: 10.13203/j.whugis20220119
[4]	刘山洪, 鄢建国, 杨轩, 叶茂, 金炜桐, 李斐. 水星探测器精密定轨软件研制及应用 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2019, 44(4): 510-517. doi: 10.13203/j.whugis20170211
[5]	金炜桐, 李斐, 杨轩, 鄢建国, 叶茂, 郝卫峰, 曲春凯. 行星际深空探测中双程测速的高精度计算方法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(10): 1483-1489. doi: 10.13203/j.whugis20170020
[6]	刘海燕, 庞小平, 王跃, 李忠香. 利用逻辑回归的南极常年考察站选址定量研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2017, 42(3): 390-394. doi: 10.13203/j.whugis20150260
[7]	王泽民, 杜玉军, 熊云琪, 安家春. 北斗系统在南极中山站地区的基本定位性能评估 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2017, 42(8): 1027-1034. doi: 10.13203/j.whugis20150269
[8]	孙亚飞, 江利明, 柳林, 孙永玲, 汪汉胜. TanDEM-X双站InSAR地形提取及精度评估 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(1): 100-105. doi: 10.13203/j.whugis20130618
[9]	宋敏, 袁运斌. 火星探测巡航段自主导航方法研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(7): 952-957. doi: 10.13203/j.whugis20140278
[10]	刘海燕, 庞小平. 利用GIS和模糊层次分析法的南极考察站选址研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(2): 249-252+257.
[11]	谢苏锐, 李斐, 赵杰臣, 张胜凯. 验潮与GPS联合监测南极中山站附近海冰厚度变化 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(10): 1153-1157.
[12]	刘鹂, 李金岭. 中国VLBI网测站参数解析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(3): 262-266. doi: 10.13203/j.whugis20120005
[13]	鄂栋臣, 黄继锋, 张胜凯. 南极中山站潮汐特征分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(4): 379-382.
[14]	罗楠, 许录平, 张华, 谢强. IMU辅助X射线脉冲星的深空探测器精确定姿方法及仿真 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(9): 1049-1054.
[15]	郝卫峰, 李斐, 叶茂, 张杰. 南极长城站建立深空跟踪站对月球车地-月通信条件的改善 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(11): 1364-1368.
[16]	沈强, 鄂栋臣. 基于辐射传输模型的南极中山站影像大气校正 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2008, 33(1): 85-88.
[17]	鄂栋臣, 何志堂, 王泽民, 张胜凯. 中国南极长城站绝对重力基准的建立 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2007, 32(8): 688-691.
[18]	刘经南, 魏二虎. 我国发射射电卫星的作用及关键技术研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2005, 30(10): 847-852.
[19]	刘经南, 魏二虎, 黄劲松. 深空网及其应用 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2004, 29(7): 565-569.
[20]	孙家柄, 刘继琳. 南极中山站以南地区冰面高程信息的提取 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 1996, 21(1): 54-58.

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南极长城站建立深空测控站的可行性

doi: 10.13203/j.whugis20130720

作者简介:
郝卫峰,博士,讲师,研究方向为大地测量数据处理及深空探测数据分析。E-mail:hwf_369@126.com

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doi: 10.13203/j.whugis20130720

1. 武汉大学中国南极测绘研究中心, 湖北武汉, 430079;

2. 极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室, 湖北武汉, 430079;

3. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北武汉, 430079

作者简介:
郝卫峰,博士,讲师,研究方向为大地测量数据处理及深空探测数据分析。E-mail:hwf_369@126.com

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doi: 10.13203/j.whugis20130720

1. 武汉大学中国南极测绘研究中心, 湖北 武汉, 430079; 2. 极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室, 湖北 武汉, 430079; 3. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉, 430079

作者简介: 郝卫峰,博士,讲师,研究方向为大地测量数据处理及深空探测数据分析。E-mail:hwf_369@126.com

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1. 武汉大学中国南极测绘研究中心, 湖北武汉, 430079;

2. 极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室, 湖北武汉, 430079;

3. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北武汉, 430079

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郝卫峰,博士,讲师,研究方向为大地测量数据处理及深空探测数据分析。E-mail:hwf_369@126.com