欧洲航天测控系统

数据中继卫星 数据中继卫星 （EDRS）系统
二、欧空局测控系统组成
欧洲空间操作 中心 测控站 地基测控通信 ESA 地面任务操作网（ESTRACK）的测控站 设施 载人航天地面 由三部分构成： 控制设施 核心网 欧空局测控系 地面通信网 统 加强网 协作网 ARTEMIS 试验
中继卫星 数据中继卫星 数据中继卫星 （EDRS）系统
二、欧空局测控系统组成
欧洲空间操作 中心
测控站 地基测控通信 设施 载人航天地面 控制设施 地面通信网 ARTEMIS 试验 中继卫星 数据中继卫星 数据中继卫星 （EDRS）系统
欧空局测控系 统
二、欧空局测控系统组成
欧洲空间操作 中心 测控站 欧洲空间操作中心（ESOC）位于德国的达姆施塔 地基测控通信 特 ，是综合性航天器操作与管理中心，主要负责： 设施 载人航天地面 高低轨卫星、同步卫星和深空航天器的发射段测控； 控制设施 运行段轨道控制和应急测控等任务； 欧空局测控 对所属地面站的远程控制和监视； 地面通信网 系统 生成测控计划； ARTEMIS 试验 中继卫星 设备维护和保养等。
中继卫星 数据中继卫星 数据中继卫星 （EDRS）系统
二、欧空局测控系统组成
数据中继卫星 （EDRS）系统
EDRS 系统作为一个军民两用系统，将为从对地观 测到深空探测器的各种航天体系提供军用和民用 通信与定位业务。EDRS 系统还将有效支持新兴的
航天探测计划和深空任务。 EDRS 系统初步方案中，EDRS 系统包括 3 颗同步 轨道卫星，但真正的数据中继卫星只有1颗，另外 两颗卫星是搭载有EDRS 载荷——激光通信终端的 大型同步轨道卫星。
三、欧空局航天测控系统的未来发展
频谱的变化
测控系统 体系结构
欧空局航天 测控系统的 未来发展
测控通信网络体 系结构演进 测控系统体系结构 从地基向天基发展 空间激光通信技术 的应用 修正电离层和对 流层的影响
测控技术
三、欧空局航天测控系统的未来发展
频谱的变化
测控系统 体系结构
欧空局航天 测控系统的 未来发展
作者：
一、概 况
欧空局（ESA）航天测控网 1968 年开始运行； 1986年成功研制并启用 S 频段统一测控系统； 1989 年开始发展数据中继卫星； 现阶段，ESA 的载人航天任务主要是积极参与 国际空间站的建设和利用，ESA 建设了与国际 空间站“哥伦布”舱、自动转移飞行器（ATV） 及有关载荷的测控操作有关的“哥伦布” （Columbus）控制中心、自动转移飞行器控制 中心以及互联地面子网（IGS） 。
任务支持网 OPSNET； ARTEMIS 试验 为国际空间站欧洲部分“哥伦布”舱和自动转移 中继卫星 飞行器（ATV）提供支持的互联地面子网（IGS） 。 数据中继卫星
数据中继卫星 （EDRS）系统
二、欧空局测控系统组成
欧洲空间操作 中心 测控站
ARTEMIS 数据中继卫星从意大利的福奇诺控制，而 设施
地基测控通信
载人航天地面 其任务控制中心和地面站（13.5m 天线系统，Ka 波段） 控制设施 位于比利时的雷杜。 ARTEMIS 卫星载有三个主要载荷以及若干试验设备。 欧空局测控系 地面通信网 统 卫星位于大西洋上空，主要用于试验和验证新的通信 技术。 ARTEMIS 试验 中继卫星
数据中继卫星 数据中继卫星 （EDRS）系统
未来发展
测控技术
空间激光通信技术 的应用 修正电离层和对 流层的影响
三、欧空局航天测控系统的未来发展
频谱的变化
测控系统 测控通信网络体 在欧空局光学站的支持下，欧空局成为空间激 体系结构 系结构演进 光通信研究的先驱。欧空局将空间光通信作为未来 测控系统体系结构 欧空局航天 的发展重点，特别是目前正在进行多种空间激光通 从地基向天基发展 测控系统的 信计划，而且欧空局正在将重点转向深空光学数传 未来发展 链路设备的开发，特别是在建中的EDRS 系统，已经 空间激光通信技术 明确中继卫星与GEO 之间的链路选择用激光频率作 的应用 测控技术 为基本频率，中继卫星与低轨卫星之间的链路选择 修正电离层和对 Ka 频段为主频段，激光频段作为第二选择。 流层的影响
二、欧空局测控系统组成
欧洲空源自文库操作 中心 测控站

地基测控通信 目前，ESA 在 ARTES 7（EDRS）项目下于 2009 设施 载人航天地面 年 2 月正式启动欧洲数据中继卫星（EDRS）系统 控制设施
的建设。按照 ESA 的 EDRS 系统发展规划，中继 欧空局测控系 卫星将于 2012 年发射，整个系统将于 2019至 地面通信网 统 2020 年全面投入运行。EDRS 系统将提供激光链 路和 Ka 频段射频链路。 ARTEMIS 试验
二、欧空局测控系统组成
欧洲空间操作 中心 测控站 地基测控通信 “哥伦布”舱和 ATV 系统大部分都是自动操作， 设施 控制中心监视操作按规划进行，在有变化或故障 载人航天地面 控制设施 的情况下，准备并进行必要的更新。维护工作由 在轨的航天员进行，对地面控制中心和相应的载 欧空局测控系 地面通信网 统 荷操作中心进行监视。 ARTEMIS 试验 中继卫星
数据中继卫星 数据中继卫星 （EDRS）系统
二、欧空局测控系统组成
欧洲空间操作 中心 测控站 地基测控通信 地面通信网由三部分组成： 设施 载人航天地面 提供基础设施并行使管理职责的通信 控制设施
为整个 ESA 网ESACOM；
欧空局测控系
地面通信网 为任务和航天器提供全生命周期操作通信支持的 统
测控通信网络体 系结构演进
测控系统体系结构 从地基向天基发展 空间激光通信技术 的应用
修正电离层和对 新的任务将要求向更高的频段迁移（从S 波段向X、K、Ka 流层的影响 波段发展），以避免与陆地移动通信应用的冲突。此外，更高 的频段可以提供相对更多的带宽，这也是众多未来任务的需要。
测控技术
三、欧空局航天测控系统的未来发展
三、欧空局航天测控系统的未来发展
频谱的变化
测控系统 测控通信网络体 据估算，电离层导致的误差影响约为0.10 ns， 体系结构 系结构演进 对流层的为0.25 ns，为了达到5 nrad（0.17ns） 的总误差要求，必须对这两者造成的影响进行修正。 测控系统体系结构 欧空局航天 解决方法是部署基于GPS 或Galileo 卫星的工具， 从地基向天基发展 测控系统的 未来发展 用于对电离层和对流层的影响性能定期修正，并开 空间激光通信技术 发一个陆地模型。 的应用 测控技术 修正电离层和对 流层的影响
频谱的变化
ESA 通信网中，ESACOM、OPSNET 都随着技术的发展通过 网络现代化转变成为IP 网，而IGS 自建设之初就采纳IP 协 测控系统 测控通信网络体 议，未来更将提供“全IP”业务，因此，欧空局的地基测控 体系结构 通信网络已经都是以IP 技术为基础的IP 系结构演进 网。 欧空局航天 测控系统的 未来发展
测控系统体系结构 从地基向天基发展 空间激光通信技术 的应用 修正电离层和对 流层的影响
测控技术
三、欧空局航天测控系统的未来发展
频谱的变化
ESA 的EDRS 建设已经展开。分析认为， 测控系统 测控通信网络体 在其建成后，ESA 将积极开展天基网的互操 体系结构 系结构演进 作，改变当前对地基测控站的倚重局面，并 测控系统体系结构 欧空局航天 有可能影响地基测控站的发展。 从地基向天基发展 测控系统的