西安科技为嫦娥四号打造地月通信“专属手机”

1月3日晚间，嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离，玉兔二号巡视器（即月球车）顺利驶抵月背表面。着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图，并由“鹊桥”中继星传回地面。图为嫦娥四号巡视器车轮。 新华社发

原标题：西安科技为嫦娥四号打造地月通信“专属手机”

本报讯（记者 关颖）1月11号下午，嫦娥四号两器互拍的清晰影像图出现在北京航天飞控中心的大屏上，嫦娥四号任务圆满成功。此次大家在地球上看到的每一张从嫦娥四号发回的照片，都离不开航天科技集团五院西安分院为嫦娥四号打造的专属地月通信“专属手机”。

此次，嫦娥四号圆满完成任务离不开西安分院为其打造的测控天线、数传子系统、测距测速敏感器（也称落月雷达），为中继星提供的中继通信分系统、天线分系统以及测控分系统等重要产品设备。“两器互拍完成后，首先就是巡视器拍的着陆器的照片通过两器之间的UHF的通信链路传到着陆器上，着陆器的数传跟中继星之间有个链路，通过这个链路再把照片发到中继星上，这个距离有八万公里左右，中继星再传回地面的接收系统，需要40多万公里的距离。”西安分院嫦娥四号项目负责人谭小敏告诉记者，就像是手机之间的通信一样，在地球上收到的每一张来自嫦娥四号的照片，都要经过这样的中转过程。这中间最艰难的不是从中继卫星到地球的40多万公里，而是从月球到中继卫星的八万公里。

在茫茫太空中，要实现嫦娥四号和中继卫星两个微小的航空器精准通信，就对嫦娥四号的数传系统提出了更高的要求。此次，嫦娥四号的数传系统共设置四种传输速率，其中包含了低速传输。

“嫦娥四号传输信息的能量是一定的，如果传输速率过快，就会导致信息无法顺利到达中继星，低速率信号的传输比高速率信号的传输难度更大。”据介绍，低速率信号的解调需要比较好的环境跟一个好的算法。就像人们说话，小声说话听不见的时候，就要把外界的干扰给屏蔽掉。因此技术人员就尽可能地把设备的噪声，也就是干扰降得很低，而且要采用一个新的算法把这小信号准确地解调出来，也就是把信号恢复出来。航天科技集团五院西安分院的科研人员经过反复论证和试验，成功解决了信号传输质量的难题，从嫦娥四号传回来的两器互拍图像清晰，细节可辨，充分验证了数传系统的可靠性。同时，“鹊桥”的中继通信分系统在地、月、星之间建立了数据链路，这些数据链路可以实现“鹊桥”与嫦娥四号探测器的双向通信以及“鹊桥”与地面的双向通信。

由于嫦娥四号探测器的身材小，它们随身携带的信号收发天线装置也相对较小，导致了发射信号较弱，为了能够保障中继星和探测器的联系，中继通信分系统设置了多种不同的码速率，具备了“自适应数字调节”能力，可以克服两器发出的信号微弱、不稳定等带来的信号捕捉困难，为“鹊桥”和嫦娥四号探测器信息传递开辟了“绿色通道”。

据悉，不管是着陆器还是月球车，在月球背面工作多长时间，西安分院研制的数传系统就得支持多长时间，后面进入科学探测阶段以后，源源不断地有很多科学探测数据也需要回到地球，该数传功能一直要支持嫦娥四号任务结束。