[发明专利]一种适用于环火大椭圆轨道的多体制多模式中继通信方法

权利要求书

1.一种适用于环火大椭圆轨道的多体制多模式中继通信方法，其特征在于，包括步骤如下：

当着陆巡视器进入离轨着陆段时，环绕器和着陆巡视器的通信方法如下：

着陆巡视器背罩分离前采用进入舱与环绕器通信，背罩分离后采用火星车与环绕器通信；环绕器和着陆巡视器在离轨着陆段的中继通信采用UHF频段、单工的通信模式；

当着陆巡视器处于火星表面工作段时，将环绕器和着陆巡视器的火星表面通信过程分为近火弧段和远火弧段中继通信，通信方法如下：

环绕器和着陆巡视器在近火弧段采用UHF频段，全双工的自主通信模式进行通信；

环绕器和着陆巡视器在远火弧段时，前向指令发送使用UHF频段单工通信模式进行，返向数据传输使用X频段通信模式进行。

2.根据权利要求1所述的一种适用于环火大椭圆轨道的多体制多模式中继通信方法，其特征在于，当着陆巡视器进入离轨着陆段时，环绕器和着陆巡视器的通信方法还包括：

根据通信距离、两器通信设备的功率、天线方向图，进行信道预算，将通信参数提前通过地面注入；通信参数包括通信模式、通信信道号、通信码速率、编译码状态；

两器分离前，环绕器的UHF收发信机提前开机，设置为单工通信模式；两器分离后，环绕器和着陆巡视器大于设定的安全距离时，进入舱的UHF频段收发信机发射机通过延时指令开启，设置为单工通信模式；

环绕器升轨并建立中继姿态后，两器宽波束天线相互指向，建立中继通信链路，前向链路发送空闲帧等待应急指令，返向链路发送遥测参数；

着陆巡视器进入火星大气并抛除背罩后，着陆巡视器通过分离信号触发和提前注入延时指令关闭进入舱的UHF频段收发信机，打开火星车的UHF频段收发信机，并由背罩天线切换至火星车中继天线；

火星车着陆火星表面后，当环绕器运行出两器可见弧段后，通过指令关闭火星车的UHF收发信机；EDL段中继通信结束。

3.根据权利要求2所述的一种适用于环火大椭圆轨道的多体制多模式中继通信方法，其特征在于，近火弧段中继通信方法包括：

根据两器通信距离和相对姿态角，进行信道预算，并将参数指令提前通过地面注入环绕器；参数指令包括通信弧段、通信模式、码速率设置指令；

两器进入中继可见弧段前，着陆巡视器的UHF收发信机通过延时指令开机，设置为全双工响应状态，等待环绕器呼叫；控制环绕器进行调姿，使器上UHF频段宽波束天线指向着陆巡视器；

两器进入可见弧段后，环绕器的UHF收发信机开机，设置为全双工发起状态，并开始向着陆巡视器发送单载波联系信号，等待握手；双方握手成功后，环绕器发送指令对着陆巡视器进行通信状态设置，指令帧中包含的信息包括工作信道、码速率、编码/非编码状态；

着陆巡视器的UHF收发信机完成状态设置，接收、解调对方发射信号，完成同步后建立通信链路，开始进行前/返向指令及业务数据传输；全双工模式下，前/返向链路的码速率根据信道信噪比情况进行自主切换；

中继弧段结束后，两器的UHF收发信机通过延时指令关机，近火弧段中继通信结束。

4.根据权利要求3所述的一种适用于环火大椭圆轨道的多体制多模式中继通信方法，其特征在于，近火弧段中继通信过程中，如环绕器和着陆巡视器收到的数据出现错误，向对方发送重传标志，双方回到等待握手状态，重新开始链路建立过程。

5.根据权利要求4所述的一种适用于环火大椭圆轨道的多体制多模式中继通信方法，其特征在于，近火弧段中继通信过程中，如果数据量≥200Mbit时，返向链路采用X频段通信模式，前向指令发送使用UHF频段单工通信模式。