2023年項(xiàng)目公示信息

2023年項(xiàng)目公示信息1、項(xiàng)目名稱：超高靈敏度火星月球深空測(cè)控技術(shù)2、提名者及提名意見提名者：陜西省電子學(xué)會(huì)超高靈敏度火星月球深空測(cè)控技術(shù)是對(duì)深空探測(cè)器進(jìn)行測(cè)控的核心關(guān)鍵技術(shù)，具有大動(dòng)態(tài)、高靈敏度、自適應(yīng)、高精度、高可靠等特點(diǎn)，本項(xiàng)目通過自主研究，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)全面驗(yàn)證與應(yīng)用了該技術(shù)的國(guó)家。深空探測(cè)是指利用無(wú)人航天器，在等于或大于地月距離（約38萬(wàn)公里）的宇宙空間進(jìn)行的探測(cè)活動(dòng)。分為月球探測(cè)、行星探測(cè)和行星際探測(cè)。其中火星探測(cè)任務(wù)通信距離實(shí)際達(dá)到4億公里。在人類進(jìn)行深空的科學(xué)探測(cè)和開發(fā)利用過程中，測(cè)控通信是深空探測(cè)器與地球聯(lián)系的橋梁，深空測(cè)控通信技術(shù)也成為深空探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，各國(guó)為開展深空探測(cè)建立了大量的地面測(cè)控站設(shè)施。為保障我國(guó)深空探測(cè)的順利進(jìn)行，西安分院深空測(cè)控技術(shù)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了深空測(cè)控應(yīng)答機(jī)產(chǎn)品，經(jīng)歷多年持續(xù)攻關(guān)，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括1）超大動(dòng)態(tài)高靈敏度深空弱信號(hào)捕獲跟蹤技術(shù)。2）超低信噪比深遠(yuǎn)空長(zhǎng)距離再生偽碼測(cè)量技術(shù)。3）多速率自適應(yīng)再生成形調(diào)制技術(shù)。4）甚低碼率多檔自適應(yīng)識(shí)別及低損解調(diào)技術(shù)。5）大帶寬干涉測(cè)角DOR信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)制技術(shù)。6）深遠(yuǎn)空星地雙向相干精密測(cè)速技術(shù)。7）高抗振小型化超穩(wěn)頻率源技術(shù)。8）高集成度超低噪聲收發(fā)一體微波射頻鏈路技術(shù)等。從經(jīng)過國(guó)家高技術(shù)863-701專題課題星際高速傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究、探月三期預(yù)研課題高靈敏度深空應(yīng)答機(jī)等項(xiàng)目，我國(guó)完成了超高靈敏度深空測(cè)控技術(shù)地面演示。經(jīng)嫦娥四號(hào)中繼，對(duì)超高靈敏度深空測(cè)控技術(shù)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行在軌演示驗(yàn)證。在我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)，超高靈敏度深空測(cè)控技術(shù)相關(guān)技術(shù)正式工程應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了月球火星超遠(yuǎn)距離超高靈敏度測(cè)控技術(shù)的突破，圓滿完成了我國(guó)首個(gè)月球背面探測(cè)中繼測(cè)控任務(wù)、圓滿完成了我國(guó)首次火星軌道探測(cè)和表面探測(cè)任務(wù)。后續(xù)將在天問二號(hào)、火星采樣返回甚至太陽(yáng)系邊際探測(cè)等工程項(xiàng)目進(jìn)一步應(yīng)用。同意提名該項(xiàng)目為2023年度陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。3、項(xiàng)目簡(jiǎn)介超高靈敏度火星月球深空測(cè)控技術(shù)是對(duì)深空探測(cè)器進(jìn)行測(cè)控的核心關(guān)鍵技術(shù)，具有大動(dòng)態(tài)、高靈敏度、自適應(yīng)、高精度、高可靠等特點(diǎn)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：（1）載波多為動(dòng)態(tài)精密補(bǔ)償和甚低碼率多檔自適應(yīng)低損解調(diào)方法，實(shí)現(xiàn)了大動(dòng)態(tài)高靈敏度深空弱信號(hào)（-60dBm~-157dBm）捕獲、跟蹤和數(shù)據(jù)解調(diào)，解決了4億公里外在火星軌道和表面使用全向天線條件下的測(cè)控難題。（2）提出了可變帶寬精密跟蹤數(shù)字同步技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超高靈敏度（優(yōu)于-148dBm）再生偽碼測(cè)距能力、大帶寬測(cè)角DRO信號(hào)生成和精密測(cè)速（優(yōu)于0.001mm/s），解決了深空超遠(yuǎn)距程測(cè)距、測(cè)角和測(cè)速難題，大幅拓展了測(cè)控作用距離。（3）提出了一種多速率自適應(yīng)再生成形調(diào)制方法，實(shí)現(xiàn)了多模式高效率調(diào)制和多檔速率自適應(yīng)傳輸（8bps～8192kbps），在行星際大跨度距離變化的過程中提高下行鏈路傳輸效率和通信可靠性。（4）提出了基于三維互聯(lián)的射頻收發(fā)一體化小型微波設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低噪聲接收、高收發(fā)隔離、低相噪高抗振頻率源的小型化微波通道，滿足了弱信號(hào)接收對(duì)收發(fā)隔離和力學(xué)抗振環(huán)境的要求，解決了深空探測(cè)任務(wù)的小型化難題。4、客觀評(píng)價(jià)該項(xiàng)目技術(shù)復(fù)雜、難度大、創(chuàng)新性強(qiáng)，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)及產(chǎn)品研制自主可控，支撐了天問一號(hào)/祝融號(hào)火星探測(cè)、嫦娥四號(hào)月球中繼等重大任務(wù)的成功實(shí)施，整體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目成果具有廣闊的應(yīng)用前景和顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。5、應(yīng)用情況本項(xiàng)目具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，提升了我國(guó)在高新技術(shù)領(lǐng)域的自主可控能力及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。攻克多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)生25項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，發(fā)表論文14篇，航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。為“鵲橋”嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星為我國(guó)首次月球背面探測(cè)提供了深空中繼測(cè)控鏈路，“天平一號(hào)”在軌定標(biāo)衛(wèi)星為測(cè)控站提供在軌標(biāo)校服務(wù)，“天問一號(hào)”軌道器的環(huán)繞火星探測(cè)，“祝融號(hào)”火星巡視器的火星表面巡視探測(cè)等重大工程順利實(shí)施發(fā)揮了關(guān)鍵作用。相關(guān)成果還將繼續(xù)應(yīng)用于太陽(yáng)系邊際深空探測(cè)、木星探測(cè)、探月四期工程、載人登月工程等，用于深空中繼測(cè)控通信以及深空對(duì)地超遠(yuǎn)程測(cè)控通信。6、主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等目錄（限10條）序號(hào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱國(guó)家（地區(qū)）授權(quán)號(hào)授權(quán)日期證書編號(hào)權(quán)利人發(fā)明人1發(fā)明一種大動(dòng)態(tài)范圍載波捕獲方法中國(guó)CN102739575B2015-8-19CN102739575B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所吉欣，任經(jīng)緯，翟盛華，秦玉峰，張宗攀，黃江川2發(fā)明一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)參數(shù)的載波跟蹤裝置中國(guó)CN102801671B2015-7-8CN102801671B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所吉欣，任經(jīng)緯，翟盛華，秦玉峰，張宗攀3發(fā)明一種適用于混合擴(kuò)頻的載波跟蹤方法中國(guó)CN106230477B2018-10-9CN106230477B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所張宗攀，段鵬輝，楊立明，喬博，秦玉峰4發(fā)明一種星載S，X頻段鏈路可重構(gòu)的測(cè)控應(yīng)答機(jī)中國(guó)CN106253966B2018-11-23CN106253966B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所喬博、張宗攀、吉欣、秦玉峰、陳慶5發(fā)明一種星載測(cè)控接收機(jī)中國(guó)CN102801434B2014-8-27CN102801434B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所吉欣，張謹(jǐn)，任經(jīng)緯，張宗攀，朱舸6發(fā)明一種衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)中國(guó)CN102752038A2014-10-8CN102752038A西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所吉欣，張謹(jǐn)，翟盛華，朱舸，任經(jīng)緯，張廷新7發(fā)明一種新型高可靠性同軸微帶水平互聯(lián)結(jié)構(gòu)中國(guó)CN112054274B2022-4-12CN112054274B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所李斌、任鳳朝、陳國(guó)偉、梅征、石偉、劉江、徐輝8發(fā)明一種OCXO壓敏補(bǔ)償電路及OCXO頻率壓敏特性改善方法中國(guó)CN107809216B2021-9-3CN107809216B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所楊磊，秦玉浩，杜二旺，程冰，馮志富9發(fā)明一種基于單層微波介質(zhì)的超寬帶微帶垂直過渡中國(guó)CN107785640B2020-4-10CN107785640B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所李斌、陳钚、王國(guó)瑾、于長(zhǎng)龍、姚欣、段西航10發(fā)明一種符號(hào)速率可變的低信噪比擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法中國(guó)CN111835381B2022-2-1CN111835381B西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所韓小娟、楊克元、張宗攀、王健歡、石偉7、主要完成人情況姓名排名行政職務(wù)技術(shù)職稱工作單位完成單位對(duì)本項(xiàng)目貢獻(xiàn)吉欣1主任研究員西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)張謹(jǐn)2高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所精密測(cè)速測(cè)角技術(shù)設(shè)計(jì)張宗攀3高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所高靈敏度解調(diào)算法設(shè)計(jì)喬博4高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所高集成度微波射頻鏈路設(shè)計(jì)楊瑜波5高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所大動(dòng)態(tài)捕獲算法設(shè)計(jì)李斌6主任高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所高集成度微波射頻鏈路設(shè)計(jì)成琦7工程師西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所再生偽碼測(cè)量算法設(shè)計(jì)聶少軍8高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所多速率再生成形調(diào)制設(shè)計(jì)勾瀟薇9工程師西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所高抗振超穩(wěn)頻率源技術(shù)設(shè)計(jì)馬婷10工程師西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所高可靠數(shù)字電路設(shè)計(jì)孫重磊11高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所多速率再生成形調(diào)制設(shè)計(jì)韓小娟12工程師西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所自適應(yīng)識(shí)別及解調(diào)算法設(shè)計(jì)呂晶晶13高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所自適應(yīng)識(shí)別及解調(diào)算法設(shè)計(jì)王健歡14工程師西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所捕獲跟蹤與解調(diào)算法設(shè)計(jì)楊磊15高工西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所高抗振超穩(wěn)頻率源技術(shù)設(shè)計(jì)8、主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所獨(dú)立完成了本項(xiàng)目的方案論證、技術(shù)創(chuàng)新思路的提出與落實(shí)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和驗(yàn)證產(chǎn)品研制。負(fù)責(zé)了星載正樣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試測(cè)試、研制交付、型號(hào)任務(wù)保障等工作。積極將成果推廣應(yīng)用于“鵲橋號(hào)”月球中繼衛(wèi)星、“天平一號(hào)”測(cè)控標(biāo)校衛(wèi)星、“天問一號(hào)”火星探測(cè)器環(huán)繞器、“祝融號(hào)”火星探測(cè)器巡視器等型號(hào)。還將繼續(xù)推廣應(yīng)用于太陽(yáng)系邊際深空探測(cè)、木星探測(cè)、探月四期工程、載人登月工程等，用于深空中繼測(cè)控通信以及深空對(duì)地超遠(yuǎn)程測(cè)控通信。研制過程不僅形成了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利、技術(shù)專著和技術(shù)論文等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果，也創(chuàng)造了巨大的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。9、完成人合作關(guān)系說明本成果各完成人均來(lái)自線空間無(wú)線電技術(shù)研究所。項(xiàng)目第一完成人、項(xiàng)目第二完成人與項(xiàng)目第三完成人合作完成了多項(xiàng)型號(hào)任務(wù)和研究課題。在深空測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備整機(jī)設(shè)計(jì)、接收解調(diào)軟件設(shè)計(jì)等方面開展了合作，其中項(xiàng)目第一完成人作為深空測(cè)控技術(shù)負(fù)責(zé)人，對(duì)深空測(cè)控相關(guān)的系統(tǒng)、硬件和軟件實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和把關(guān)。項(xiàng)目第二完成人負(fù)責(zé)深空測(cè)控設(shè)備整機(jī)設(shè)計(jì)，項(xiàng)目第三完成人負(fù)責(zé)深空接收解調(diào)軟件設(shè)計(jì)。三人共同申報(bào)多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。項(xiàng)目第一完成人、項(xiàng)目第四完成人和項(xiàng)目第八完成人在月球中繼測(cè)控整機(jī)高集成度實(shí)現(xiàn)方案、微波線性模擬調(diào)相等方面開展了合作，共同申報(bào)了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。項(xiàng)目第二完成人、項(xiàng)目第六完成人、項(xiàng)目第九完成人和項(xiàng)目第十五完成人在深空探測(cè)高靈敏度大動(dòng)態(tài)微波收發(fā)通道、高集成度超低噪聲收發(fā)一體微波射頻鏈路技術(shù)、高抗振超穩(wěn)頻率源設(shè)計(jì)等方面開展了合作。項(xiàng)目第二完成人對(duì)微波收發(fā)通道整體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和把控，項(xiàng)目第六完成人采用收發(fā)一體微波射頻鏈技術(shù)完成了微波收發(fā)通道研制，項(xiàng)目第九完成人和項(xiàng)目第十五完成人負(fù)責(zé)通道所用的超穩(wěn)頻率源部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目第一完成人、項(xiàng)目第三完成人、項(xiàng)目第十一完成人和項(xiàng)目第七完成人在深空再生偽碼測(cè)量方面開展了合作。項(xiàng)目第一完成人和項(xiàng)目第三完成人首先在研發(fā)課題中實(shí)現(xiàn)了深空再生偽碼測(cè)量。項(xiàng)目第十一完成人將其應(yīng)用于月球中繼測(cè)控，實(shí)現(xiàn)了首次在軌演示驗(yàn)證。項(xiàng)目第七完成人在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了性能優(yōu)化和改進(jìn)，使其滿足更高靈敏度、更遠(yuǎn)距離的測(cè)量需求。項(xiàng)目第一完成人、項(xiàng)目第二完成人和項(xiàng)目第十完成人在深空高可靠數(shù)字電路設(shè)計(jì)方面開展了合作。項(xiàng)目第一完成人和項(xiàng)目第二完成人提出了深空高可靠數(shù)字電路的應(yīng)用需求和設(shè)計(jì)要求，項(xiàng)目第十完成人開展了高可靠數(shù)字電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并負(fù)責(zé)電路板的生產(chǎn)和調(diào)試。項(xiàng)目第三完成人、項(xiàng)目第十二完成人和項(xiàng)目第十三完成人在深空自適應(yīng)識(shí)別與解調(diào)算法設(shè)計(jì)等方