通信新技术解决深空通信问题研究

高丽娟，蒋太杰

（装备学院 北 京101416）

随着深空探测技术的不断发展，世界各国都在积极地开展深空探测活动。研究深空探测主要目的是通过发展空间技术、探索太阳系和宇宙的起源和演化从而更好的利用空间资源、扩大人类生存的空间。在这些深空探测活动中，深空通信系统是探测器与地面联系的唯一纽带，是保障深空探测任务顺利完成的关键[1]。

深空通信随着探测距离的不断增加，自身固有的一些特点会带来一系列的问题。距离越远面临的问题越突出[2]，主要有：1）路径损失大大增加，如探测冥王星时信号的路径损失相对于地球静止轨道卫星增加了106.416 dB。2）巨大的传输时延，如冥王星到地球的单程时延为418.617 min。3）时断时续的通信，由于地球和行星的自转会影响通信接触时间，导致时断时续通信的问题。此外，深空通信还存在很多问题，如发射功率浪费巨大、高精度导航定位问题、高效编译码技术等等[3]，由于篇幅有限主要分析通信新技术对前3个问题的解决。

1 通信新技术解决路径损失问题的研究

路径损失增加意味着接收机接收到的信号功率减少，信号接收功率的计算公式可以表示为：

其中，PR表示接收机收到的信号功率；PT表示发射功率；GT是发射天线增益；GR是接收天线增益；Ls表示路径损失，∑Li表示除路径损失外的各种损耗之和。

路径损失增加即Ls增加，要弥补增加的路径损失可以通过增加发射功率、增加天线增益来实现。天线增益的计算公式可以表示为：