月面WiFi通信技术的应用设计

武加纯，卜劭华，汪 莹，董 巍，李林瞳

（1.上海航天电子技术研究所，上海 201109；2.上海宇航系统工程研究所，上海 201109）

0 引 言

近年来，我国在对月球探测上取得的成就有目共睹。2013年12月14日，嫦娥三号探测器成功着陆月球正面；2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆月球背面；2020年12月1日，嫦娥五号探测器完成月面软着陆，并于12月17日完成月球样品采样返回[1-5]。为获得更加丰富的月球研究数据，在月球表面建立长期并有效的工作站点十分重要。

为适应月球表面复杂电磁环境，建立多点通信，实现各站点之间自主信息交互、移动站点自主灵活接入主站点，引入WiFi通信技术。本文简要分析了月球表面WiFi通信网络结构的搭建，介绍了相关WiFi通信产品的硬件、软件设计，并搭建相关测试平台进行实验数据分析。

1 WiFi通信技术简介

WiFi全称Wireless Fidelity（无线保真），目前广泛用于商业通信服务领域。具有WiFi认证的产品符合IEEE 802.11无线网络规范，它是当前应用最为广泛的WLAN标准，采用2.4 GHz和5 GHz两个频谱。商用WiFi通信具有覆盖范围广、开放性和兼容性强、组网简单、辐射小、传输速率快以及成本低廉等特点[6]。

2 月面WiFi网络结构设计

搭建月面WiFi通信网络架构，如图1所示。

图1 月面WiFi通信网络架构

月面WiFi通信网络主要由一个主站点、多个副站点和移动WiFi站点构成。主站点系统包括主站收发设备、接入交换机、顶层交换机、高速通信处理基带以及中继通信网；副站点系统包括副站收发设备、接入交换机、顶层交换机；月面移动WiFi站点系统包括射频收发器、基带解调器和人机交互设备[7]。……