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第1815期
清华LDPC技术在嫦娥二号任务中试验成功
本报讯(记者 胡齐明 通讯员 孙涤清 张莞昀)10月 1日 18时 59分57秒,长征三号丙火箭在我国西昌卫星发射中心点火升空,嫦娥二号卫星———探月二期工程的先导星,踏上了遥远的奔月之旅。
10月10日,作为嫦娥二号任务的六大工程目标之一,我校研制的星载低密度奇偶校验码(LDPC)编码器和地面站译码遥测终端,按照嫦娥二号任务的预定计划进行了技术试验。试验从12时46分51秒开始,于13时42分15秒结束,经过总体单位确认,LDPC编译码器工作正常,试验成功。
据探月工程中心介绍,本次试验的目的在于试验强纠错能力的LDPC信道编译码技术,提高卫星遥测链路的可靠性,为探月工程和其它深空探测项目提供技术储备。
我校该项目负责人陆建华教授介绍说,当卫星在太空飞行时,通过无线电信号与地面控制中心保持联系并传输数据,测控链路就像是牵着卫星的太空风筝线,其可靠性至关重要;卫星绕月飞行时,无线电信号的传输距离远大于地球卫星的通信传输距离,并且存在许多未知干扰,在卫星功率极其受限的条件下,如何保证遥测链路的可靠性成为核心瓶颈之一。LDPC编码技术是当前通信领域国内外研究前沿和热点,具有接近理论极限的编码增益,应用于卫星遥测链路,可以提高链路余量,有效保障链路的传输可靠性。
早在2000年,在我校电子系吴佑寿院士指导下,结合国家973课题研究,陆建华课题组开始跟踪相关国际编码前沿技术研究,并逐步积累了一系列创新编码理论和技术。2003年,宇航中心在获知探月工程相关技术需求后,协同电子系组织力量攻关,在较短时间内通过计算机仿真和半物理仿真,初步验证了LDPC编码的有效性和可靠性,得到权威部门的关注和认可。
2004年后,项目组先后获得国家自然科学基金委深空通信重点项目及国防科工局探月专项课题资助,在LDPC基础理论、关键技术及工程应用方面开展了更为系统化的研究,实现了低复杂度、低功耗LDPC编码技术的工程化,并在卫星总体单位的支持和指导下,确定了星载LDPC编码器实现方案。2007年,按照卫星总体单位的要求,完成了星上LDPC编码器的产品化,并为卫星测试研制了配套的地面测试设备,为嫦娥二号卫星测试提供了技术保障。测试表明,我校研制的探月工程LDPC编码设备体积小、重量轻、功耗低,可使卫星测控通信的可靠性和传输数据速率得到较大提升,被确定为嫦娥二号任务测控通信系统的四大创新技术之一。
2008年~2009年,按照地面测控总体单位的要求,完成了深空测控站译码遥测终端的研制。2010年,该终端交付给青岛、喀什测控站。2010年 10月 10日,项目组按照嫦娥二号任务既定计划,参与了嫦娥二号任务创新技术试验,并在北京航天飞行控制中心、青岛、喀什测控站全程提供技术保障,试验获得成功。该试验的成功,对于我国探月工程及未来更远的深空探测具有十分重要的意义。
多年来,在学校、航院和电子系的支持与帮助下,陆建华教授及其宇航中心研发团队克服困难,努力攻关,在深空通信编码调制技术方面取得了一系列研究成果。通过项目研究,涌现出殷柳国、詹亚锋等多名优秀青年研究人员,同时锻炼培养了项目管理和工程技术人员,对于我校空天信息工程学科的建设和发展起到了积极的推动作用。

