深空网的发展
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发布时间：2022-04-30 06:02
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时间：2023-10-19 04:00
美国DSN建于 1 9 5 8年。5 年来，DSN已发生了很大的变化，不仅扩展了规模，更重要的是在技术和性能上有了极大的提高， 遥测接收能力从开始的8 bit/s增加到几十甚至几百兆比特每秒。其首要任务是尽可能多地接收探测器发回的数据，因此需要在任何时期都尽可能采用最先进的技术，以不断提高通信链路的性能。其中，提高频率、增强航天器发射机的功率及采用更大直径的天线是最直接的方法，此外还包括采用低噪声接收机、提高天线效率、改进编码技术、改进调制和检测系统。目前，DSN还利用天线组阵技术来提高接收远距离探测器信号的能力。
DSN由位于美国加利福尼亚的戈尔德斯敦、澳大利亚堪培拉和西班牙马德里的3 个地面终端设施组成，相互之间经度相隔约120度，这样可以在深空探测器的跟踪、测量中提供连续观测和适当的重叠弧段。每个地面终端设施至少包含 4个DSS，并且每个DSS都配有高灵敏度的接收系统、大功率发射机、信号处理中心和通信网络系统等。它具体包括:一副直径为3m的高效天线；一副直径为 3m的波束波导天线 ( 在戈尔德斯敦有3 副) ;一个由4副直径为 1m天线组成的天线阵;一副直径为 7m的天线。利用天线组阵技术可以接收更多来自深空探测器的数据，7m直径天线和 3m直径天线组阵可使数据接收能力提高2%以上。
DSN的70m天线子网包含 3副 70m直径天线，它们分别位于加利福尼亚戈尔德斯敦的DSS 一14，澳大利亚堪培拉附近的DSS 一43 ，西班牙马德里附近的DSS 一63 。所有天线都具有L 、S和X频段的接收能力以及 S 、X频段的发射能力。DSS 一14还拥有一个金石太阳系统雷达( GSSR ) ，它不仅可以工作在正常的接收频段上，还可以作为 Ka 频段 (22GHz) 接收馈源，用来进行射电天文观测。
DSN的34 m天线子网包含3副34m直径的高效天线，它们分别位于加利福尼亚戈尔德斯敦的DSS 一15 ，澳大利亚堪培拉附近的DSS 一45 ，西班牙马德里附近的DSS 一6 5 。除了跟踪测量探测器，34m天线子网还能用于甚长基线干涉测量 ( VLBI 和射电源观测。)
20世纪90年代中期，美国为DSN建造了新的34m直径波束波导天线。该天线采用一系列微波反射面，从发射器表面将能量引导到主结构下受控的一个焦点上。天线在原理上没有新发展，只是使用成型的主反射器和副反射器来增加孔径效率，不过采用新结构和材料使G/T值更加优化了。而且， 调节反射器的精度能使其工作在Ka频段。这一天线的电子设备均置于地下室中，高频前端设备可放在地面之上，底座中的旋转椭圆反射面可使微波能量对准几个前端设备中的一个，这样，DSN可以轻易地扩展到更高的频率，而不会增加传统天线中已不堪重负的卡塞格伦聚焦区的能量。
所有的DSS都是由各自深空设施的信号处理中心远程控制。该中心通过电子系统控制天线指向，接收并处理遥测数据，传输指令和生成航天器导航数据。所有数据在各自的深空设施经过处理后，被传送到JPL进行进一步处理，然后通过现代地面通信网络发送给各个科研团队。
以DSN现在的体系结构，使用大直径天线已不能有效满足美国航空航天局( NASA )未来任务需求 ( 灵敏度和导航) ，而且其维护和运行费用过于昂贵，因此可使用可靠性和性价比高、规模可变的小直径天线组成的天线阵来满足增长的需求。天线阵可以同时服务于几个任务，提供满足每一项任务要求的天线直径。进一步来说，这些小天线相对于大天线来说拥有显著的商业化支持并拥有较长的生命周期。12m天线阵的设计至少包含400副天线，相当于提供等效直径为240m的大天线或者在X频段上比7m直径天线能力提高120倍。子天线阵可以为几个探测器提供理想的直径。在太空中不同地方的多个航天器或者太空中相距近的1个探测器都能够利用天线阵的高灵敏度。DSS 采用由4副12m直径天线组成的单收 ( 无上行)阵来支持计划于2008 年10月发射的机器人月球探测计划 ( RLEP ) 的首个任务— “月球勘测轨道器”( LRO ) 。在 “ 谁使用谁投资”的思想指导下，天线阵会不断增大以满足需要，预计2020年将会实现由40副天线组阵。
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时间：2023-10-19 04:00
美国DSN建于 1 9 5 8年。5 年来，DSN已发生了很大的变化，不仅扩展了规模，更重要的是在技术和性能上有了极大的提高， 遥测接收能力从开始的8 bit/s增加到几十甚至几百兆比特每秒。其首要任务是尽可能多地接收探测器发回的数据，因此需要在任何时期都尽可能采用最先进的技术，以不断提高通信链路的性能。其中，提高频率、增强航天器发射机的功率及采用更大直径的天线是最直接的方法，此外还包括采用低噪声接收机、提高天线效率、改进编码技术、改进调制和检测系统。目前，DSN还利用天线组阵技术来提高接收远距离探测器信号的能力。
DSN由位于美国加利福尼亚的戈尔德斯敦、澳大利亚堪培拉和西班牙马德里的3 个地面终端设施组成，相互之间经度相隔约120度，这样可以在深空探测器的跟踪、测量中提供连续观测和适当的重叠弧段。每个地面终端设施至少包含 4个DSS，并且每个DSS都配有高灵敏度的接收系统、大功率发射机、信号处理中心和通信网络系统等。它具体包括:一副直径为3m的高效天线；一副直径为 3m的波束波导天线 ( 在戈尔德斯敦有3 副) ;一个由4副直径为 1m天线组成的天线阵;一副直径为 7m的天线。利用天线组阵技术可以接收更多来自深空探测器的数据，7m直径天线和 3m直径天线组阵可使数据接收能力提高2%以上。
DSN的70m天线子网包含 3副 70m直径天线，它们分别位于加利福尼亚戈尔德斯敦的DSS 一14，澳大利亚堪培拉附近的DSS 一43 ，西班牙马德里附近的DSS 一63 。所有天线都具有L 、S和X频段的接收能力以及 S 、X频段的发射能力。DSS 一14还拥有一个金石太阳系统雷达( GSSR ) ，它不仅可以工作在正常的接收频段上，还可以作为 Ka 频段 (22GHz) 接收馈源，用来进行射电天文观测。
DSN的34 m天线子网包含3副34m直径的高效天线，它们分别位于加利福尼亚戈尔德斯敦的DSS 一15 ，澳大利亚堪培拉附近的DSS 一45 ，西班牙马德里附近的DSS 一6 5 。除了跟踪测量探测器，34m天线子网还能用于甚长基线干涉测量 ( VLBI 和射电源观测。)
20世纪90年代中期，美国为DSN建造了新的34m直径波束波导天线。该天线采用一系列微波反射面，从发射器表面将能量引导到主结构下受控的一个焦点上。天线在原理上没有新发展，只是使用成型的主反射器和副反射器来增加孔径效率，不过采用新结构和材料使G/T值更加优化了。而且， 调节反射器的精度能使其工作在Ka频段。这一天线的电子设备均置于地下室中，高频前端设备可放在地面之上，底座中的旋转椭圆反射面可使微波能量对准几个前端设备中的一个，这样，DSN可以轻易地扩展到更高的频率，而不会增加传统天线中已不堪重负的卡塞格伦聚焦区的能量。
所有的DSS都是由各自深空设施的信号处理中心远程控制。该中心通过电子系统控制天线指向，接收并处理遥测数据，传输指令和生成航天器导航数据。所有数据在各自的深空设施经过处理后，被传送到JPL进行进一步处理，然后通过现代地面通信网络发送给各个科研团队。
以DSN现在的体系结构，使用大直径天线已不能有效满足美国航空航天局( NASA )未来任务需求 ( 灵敏度和导航) ，而且其维护和运行费用过于昂贵，因此可使用可靠性和性价比高、规模可变的小直径天线组成的天线阵来满足增长的需求。天线阵可以同时服务于几个任务，提供满足每一项任务要求的天线直径。进一步来说，这些小天线相对于大天线来说拥有显著的商业化支持并拥有较长的生命周期。12m天线阵的设计至少包含400副天线，相当于提供等效直径为240m的大天线或者在X频段上比7m直径天线能力提高120倍。子天线阵可以为几个探测器提供理想的直径。在太空中不同地方的多个航天器或者太空中相距近的1个探测器都能够利用天线阵的高灵敏度。DSS 采用由4副12m直径天线组成的单收 ( 无上行)阵来支持计划于2008 年10月发射的机器人月球探测计划 ( RLEP ) 的首个任务— “月球勘测轨道器”( LRO ) 。在 “ 谁使用谁投资”的思想指导下，天线阵会不断增大以满足需要，预计2020年将会实现由40副天线组阵。
