1.3　深空测控应答机概述

深空探测任务中，深空测控应答机（deep space TT & C transponder）是实现深空测控通信的核心组成部分。为适应深空测控通信中大衰减、长时延的特殊需要，深空测控应答机必将在近地测控应答机的基础上采用特有的先进技术。本书后续将重点展开详细论述。

为了完成卫星、火箭、导弹等航天器的测控任务，通常需要在航天器上安装测控应答机，主要作为合作测控目标，配合地面测控站或雷达站实现对航天器的测控任务，因此应答机又命名为二次雷达。与航天器上安装的应答机相互配合，地面测控站可以实现对更远距离航天器，甚至具备隐身性能航天器目标的测控。

测控应答机主要是实现地面测控站上行信号的接收与转发功能，同时具备接收机和发射机的功能。地面测控站利用发射上行遥控指令信号实现对目标航天器的飞行控制，通过应答机发射的下行信号，将目标的遥测参数数据传输到地面，同时地面测控站利用应答机相干转发功能实现对目标速度和位置的测量。

深空探测任务中，深空测控应答机发挥着重要作用，不仅包括测距、测速、遥控、遥测和科学探测数据传输等功能，同时它还要突出解决深空中面临的大衰减、长时延、高精度导航等多个难题，为实施深空测控通信提供可能。

航天器上的测控通信部分的主要功能是完成航天器的内部状态参数测量并下传（即遥测）、接收地面控制指令和数据注入（遥控）以及向地面发送有效载荷获取的各类探测数据的任务，以便地面能监测航天器的工作状态、飞行轨道，对其进行控制，获取各类探测数据等。

深空测控应答机负责接收跟踪地面发射的上行载波，经载波锁定、下变频后，提取带有遥控数据的副载波，送入遥控检测单元（CDU）。CDU将解调后的遥控数据送到航天器的数据管理分系统或等效的分系统。应答机生成下行链路载波（与上行频率相干或不相干）和不同频率的副载波，将遥测信息调制在副载波上或直接调制在下行载波上，解调并调制转发测距信号，生成差分单向测距（DOR）音信号。

目前，深空测控应答机普遍采用数字化技术，基于数字信号处理（DSP）的结构能够根据接收信号强度、多普勒和多普勒变化率自动优化信号恢复环路的带宽，更容易满足深空任务在输入信号动态、载波捕获时间以及跟踪能力等方面的需求。图1-12为ESA X/Ka双频段深空测控应答机。