平动点基干网络的制作方法

本发明涉及航天领域，特别是涉及一种以平动点为基干的网络。

背景技术：

为了解决深空探测对通信测控的严格要求，现有通信测控技术不断地进行了很多改进，例如加大天线口径或者天线组阵，提高射频频段、降低接收系统噪声温度，采用信道编译码技术和信源压缩技术，运用甚长基线干涉仪(vlbi)技术，布设全球深空网等等；这些措施都对提高深空通信测控能力起到了积极改善的作用，但是还是不能满足深空探测对通信测控的要求；一方面是因为深空探测对通信测控的要求确实高并且越来越高，另一方面原有技术只是局限在地球表面范围内，如果我们能够跳出这种局限，那么改善提高的空间将会大为拓展。

技术实现要素：

为此，本发明提出了一种以平动点为基干的网络，以助力改善深空通信测控，提高深空通信测控质量和效率。

一种平动点基干网络，是指一种以地球通信测控系统为顶层，以布置于某些特殊平动点的通信测控空间站和建造在某些自然天体上的通信测控系统为基干节点，以布置于其它位置的航天器和建造在某些自然天体上的通信测控站为辅助节点，组成的通信测控网络，初期是信息流的网络，今后可以进一步发展为信息流，物资流，资金流，人才流的综合性网络；所述的通信测控或者简称为测控，所述的通信测控包括通信、跟踪、遥测、遥控、导航，所述的通信包括直接通信和中继通信；为叙述简洁，建设在地球的通信测控系统以下简称为地球测控系统，建设在地球的通信测控站以下简称为地基测控站，通信测控空间站以下简称为天基测控站；所述的某些特殊平动点的天基测控站，包括地月系的平动点l1、l2上的天基测控站，和l4或者l5上的天基测控站，日地系的平动点l1、l2上的天基测控站和l4或者l5上的天基测控站，火星或者其它星球的一些平动点上的天基测控站；所述的地月系l1上的天基测控站，是位于地月系l1点及其附近区域，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，科研实验室，特殊生产室，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助设备，以及航天器相关工作功能设备的装置；所述的地月系l2上的天基测控站，是位于地月系l2点及其附近区域，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，天文观测设备，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助设备，以及航天器相关工作功能设备的装置；所述的地月系l4或者l5上的天基测控站，是位于地月系l4或者l5点及其附近区域，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助设备，以及航天器相关工作功能设备的装置；所述的日地系l1上的天基测控站，是位于日地系l1点及其附近区域，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，天文观测设备，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助的设备，以及航天器相关工作功能设备的装置；所述的日地系l2上的天基测控站，是位于日地系l2点及其附近区域，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，天文观测设备，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助的设备，以及航天器相关工作功能设备的装置；所述的日地系l4或者l5上的天基测控站，是位于日地系l4或者l5点及其附近区域，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助的设备，以及航天器相关工作功能设备的装置；所述的光伏综合电源系统包括电源管理系统、光伏电池组、蓄电池组、自发电电源，所述的自发电电源包括化学电池或者核电池，所述的核电池包括放射性同位素电池；所述的标准时基系统包括氢脉泽(受激辐射微波放大器)原子钟或者lit(线性离子捕获技术)原子钟；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器或者光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的微推力助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的航天器相关工作功能设备包括航天器发送设备、航天器回收设备，航天器组装设备，航天器分解设备，航天器维修设备；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统和捷联惯导系统；所述的天文导航系统包括精细导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，高可靠深空应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统；或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用hemt高电子迁移率晶体管的放大器；所述的链路系统包括，上行链路通信、遥测、遥控、导航、跟踪分系统，下行链路通信、跟踪(应答信号)、遥测(应答信号)分系统,所述的分系统、不一定是硬件上的区分、而是功能上的区分；所述的链路系统使用的频率，包括对地基测控管理站的s频段或者x频段或者ka频段的上行链路、s频段或者x频段或者ka频段的下行链路，对测控目标航天器的s频段或者x频段或者ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括阵列天线，所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线、或者微带相控阵天线、或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的平动点天基测控站还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，cei短基线连接元干涉测量装置卫星编队；所述的平动点基干网络包括多个分网络，所述的多个分网络包括地月系分网络、地火系分网络，所述的地月系(通信测控)分网络包括地球通信测控系统，地月系的平动点l1、l2上的天基测控站和l4或者l5上的天基测控站；所述的地火系通信测控分网络包括地球通信测控系统，日地系的平动点l1、l2上的天基测控站和l4或者l5上的天基测控站，或者日火系的平动点l1、l2上的天基测控站和l4、l5上的天基测控站，火星全球卫星导航系统；所述的地球通信测控系统包括3个经度相隔120°的地基通信测控站，或者包括2个以上定点于对地静止轨道上的天基深空通信测控站，所述的地基通信测控站包括海基或者陆基通信测控站；所述的平动点基干网络上的所有标准时基系统的计时标准均按照国际标准时间，由地球通信测控系统的测控管理中心统一授时并且定时校准，通过各节点上的标准时基系统持续传承保持统一；所述的平动点基干网络各节点之间建立信息交换链路，支持多用户、综合业务、动态数据传输，支持与地面系统的互操作、互支持,所述的信息交换依据的传输协议包括容延迟单元和容错单元，所述的容延迟和容错包括支持断续连接、长时延、大误码率等特征的容纳或者从中解读提取有用信息的模块；所述的平动点基干网络，通过硬件和软件的综合优化设置，使得系统可以自动判别选择优化可行的路径，进行信息传递；所述的平动点基干网络具有可扩展性，所述的扩展通过逐步建设，逐步完善，逐步扩展的方法进行；所述的平动点基干网络的地球通信测控系统，基干节点，辅助节点，及受它们控制的下级子系统的组成均包括、万一数据链中断后、能自动处置、确保安全的模块。

所述的2个定点于对地静止轨道上的天基深空通信测控站，包括2个经度相隔20°的对地静止卫星深空测控站，以及相应的地基测控管理站；或者2个经度相隔35°的对地静止卫星深空测控站，以及相应的地基测控管理站；所述的对地静止卫星深空测控站，包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，必要的生态系统，为来往的航天器对接的设备和紧急情况救助设备；所述的光伏综合电源系统包括电源管理系统、光伏电池组、蓄电池组、自发电电源，所述的自发电电源包括化学电池或者核电池，所述的核电池包括放射性同位素电池；所述的标准时基系统包括氢脉泽(受激辐射微波放大器)原子钟或者lit(线性离子捕获技术)原子钟；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器或者光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统和捷联惯导系统；所述的天文导航系统包括精细导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，高可靠深空应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统；或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用hemt高电子迁移率晶体管的放大器；所述的链路系统包括，上行链路通信、遥测、遥控、导航、跟踪分系统，下行链路通信、跟踪(应答信号)、遥测(应答信号)分系统,所述的分系统、不一定是硬件上的区分、而是功能上的区分；所述的链路系统使用的频率，包括对地基测控管理站的s频段或者x频段的上行链路、s频段或者x频段或者ka频段的下行链路，对测控目标航天器的s频段或者x频段或者ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括阵列天线，所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线或者微带相控阵天线或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的对地静止卫星深空测控站还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，cei短基线连接元干涉测量装置卫星编队；根据1988年世界无线电管理大会的定义，深空是指与地球距离≥200万千米的空间，根据我国航天界的定义，深空是指月球和月球以远的空间；2个经度相隔20°的对地静止卫星深空测控站，可以对距离地球中心30万千米及以远的空间进行全天候、全方位的观测，月球的l1平动点及其附近区域也纳入在观测范围内，也即、其全天候、全方位的观测范围可以覆盖全部深空空间，而在我国国土南部建设2个前端测控管理站是完全可以办好的事情；2个经度相隔35°的对地静止卫星深空测控站，可以对距离地球中心41691千米及以远的空间进行全天候、全方位的观测，所有在轨的地球同步卫星及其附近区域也纳入在观测范围内，而在我国国土范围内建设2个对应的前端测控管理站是完全可以办好的事情；当然还可以根据不同的观测覆盖空间区域的要求，相应的确定其它经度相隔数值。

所述的地球通信测控系统包括、测控管理中心，地基通信测控站，地基测控管理站，或者定点于对地静止轨道上的天基深空通信测控站，所述的地基测控管理站包括对应于对地静止卫星深空测控站的前端测控管理站；所述的前端测控管理站、测控管理中心之间建有专门的通信链路，可实时进行信息交换，以确保各前端测控管理站既可以独立完成卫星的遥测遥控、测距定轨、接收下行信号(包括对地静止卫星深空测控站自身的信号或者转发其接收自深空的信号)、发送上行信号(包括给对地静止卫星深空测控站的信号或者需要其转发往深空的信号)的任务，又互为备份，所述的备份是指必要时一个前端测控管理站可以实现对2个对地静止卫星深空测控站进行通信测控管理，或者对视野内的所有对地静止卫星深空测控站进行通信测控管理；所述的测控管理中心，包括巨型中心计算机控制系统，平动点骨干网络总管理系统，总信息中心系统，通信网络系统，源标准时基系统，源标准频率系统，以及系统备份；所述的前端测控管理站，包括前端测控管理站控制中心，地基对地静止卫星深空测控站的测控管理系统和地基深空航天器测控系统；所述的前端测控管理站控制中心包括中心计算机控制系统，通信系统，标准时基系统，标准频率系统；所述的地基对地静止卫星深空测控站的测控管理系统，包括计算机控制系统，卫星测控系统、链路系统、天线系统，通信系统；所述的天线系统包括波束波导天线系统或者阵列天线系统，所述的波束波导天线系统包括基片集成波导多波束天线系统，所述的阵列天线系统包括软件合成阵列天线系统、或者相控阵天线系统；所述的地基深空航天器测控系统包括计算机控制系统，地基深空航天器测控系统、地基深空测控链路系统、地基深空测控天线系统，通信系统；所述的地基深空测控链路系统包括对深空测控目标航天器的s频段或者x频段或者ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的地基深空航天器测控系统，包括，超大功率发射机、锁相环接收机，数字接收机，数字发射机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，相控阵雷达，cei短基线连接元干涉测量装置，sbi差分同波束干涉测量装置，激光通信测控系统；所述的地基深空测控天线系统包括波束波导天线系统、或者阵列天线系统，所述的波束波导天线系统包括基片集成波导多波束天线系统，所述的阵列天线系统包括本地多天线组阵系统或者异地多天线组阵系统，所述的本地多天线组阵系统包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者大规模小天线阵列、或者高效率反射单元球形对天线阵列、或者小张角圆锥喇叭天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括数字波束形成有源相控阵天线、或者微带相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线。

所述的地月系l1平动点上的天基测控站，位于地月系l1平动点及其附近区域，地月l1点是最接近地球的平动点，具有探测地月空间环境和飞向深空的位置优势，虽然近地空间更接近地球，但是地月系l1点及其附近区域比近地空间光照良好、温度环境稳定、引力平衡环境良好，微流星和空间碎片极少，具有运行环境和安全环境的优势，不仅是人类通向月球的门户，也是人类通向深空的门户，从一开始，l1平动点上的天基测控站就不仅作为深空测控通信的中继站，同时也是作为深空航行的中转站来建造；因此，所述的地月系l1上的天基测控站，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，科研实验室，特殊生产室，必要的生态系统，为来往的航天器提供中途休整和紧急情况救助的设备，以及航天器相关工作功能设备；所述的光伏综合电源系统包括电源管理系统、光伏电池组、蓄电池组、自发电电源，所述的自发电电源包括化学电池或者核电池，所述的核电池包括放射性同位素电池；所述的标准时基系统包括氢脉泽(受激辐射微波放大器)原子钟或者lit(线性离子捕获技术)原子钟；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器或者光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的航天器相关工作功能设备包括航天器发送设备、航天器回收设备，航天器组装设备，航天器分解设备，航天器维修设备；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统和捷联惯导系统；所述的天文导航系统包括精细导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，高可靠深空应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统；或者还包括激光通信测控系统；所述的低温制冷超低噪声放大器包括采用hemt高电子迁移率晶体管的放大器；所述的链路系统包括，上行链路通信、遥测、遥控、导航、跟踪分系统，下行链路通信、跟踪(应答信号)、遥测(应答信号)分系统，所述的分系统、不一定是硬件上的区分、而是功能上的区分；所述的链路系统使用的频率，包括对地基测控管理站的s频段或者x频段的上行链路、s频段或者x频段或者ka频段的下行链路，对测控目标航天器的s频段或者x频段或者ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括阵列天线，所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线、或者微带相控阵天线、或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的地月系l1平动点天基测控站还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，cei短基线连接元干涉测量装置卫星编队；所述的cei短基线连接元干涉测量装置，用于测量目标航天器为跟踪或者控制提供角度信息依据，或者测量脉冲星为天基测控站自身定位提供角度信息依据，从而为发射导航信息提供支持；所述的地月系l1平动点上的天基测控站，其自身定位包括以地球通信测控系统支持指导的自身定位和以天文测量为依据的自身定位。

所述的某些特殊平动点的天基测控站，包括位于所述的平动点及其附近区域的天基测控站，配备有包括计算机控制系统，光伏综合电源系统，标准时基系统，标准频率系统，通信测控系统，保安监控排险设备，维护设备，姿态和位置控制设备，轨道操作和推进设备，必要的生态系统，为运输航天器提供中途休整和紧急情况救助设备，以及航天器相关工作功能设备；所述的姿态和位置控制设备包括天文导航系统和捷联惯导系统；所述的天文导航系统包括精细导星传感器；所述的捷联惯导系统包括光纤陀螺捷联惯导系统、或者速率偏频激光陀螺捷联惯导系统、或者差动激光陀螺捷联惯导系统；所述的激光陀螺捷联惯导系统设置有误差补偿装置，所述的补偿装置包括硬件和软件；所述的差动激光陀螺捷联惯导系统，采用脉冲细分技术对激光陀螺输出的信号进行细分测量，以提高测控精度；所述的轨道操作和推进设备，包括助推器或者光帆，所述的助推器包括常规助推器和微推力助推器，所述的常规助推器包括化学燃料助推器，所述的微推力助推器包括冷气助推器、或者电推动助推器、或者光推动助推器，所述的助推器的控制器包括连续控制器、或者脉冲离散控制器；所述的通信测控系统，包括锁相环接收机，数字接收机，高可靠深空应答机，低温制冷超低噪声放大器，纠错编译码技术，数据压缩、解压技术，软件无线电技术，链路系统，天线系统；或者还包括激光通信测控系统；所述的链路，包括对地基测控管理站的s频段或者x频段或者ka频段的上行链路、s频段或者x频段或者ka频段的下行链路，对测控目标航天器的s频段或者x频段或者ka频段或者激光频段的上、下行链路；所述的天线系统包括阵列天线，所述的阵列天线包括软件合成阵列天线、或者自适应天线阵列、或者相控阵天线，所述的相控阵天线包括共形相控阵天线、或者微带相控阵天线、或者数字波束形成有源相控阵天线，所述的共形相控阵天线包括共形有源相控阵天线，所述的微带相控阵天线包括缝隙微带相控阵天线；所述的平动点的天基测控站还包括卫星编队，所述的卫星编队包括阵列天线卫星编队，cei短基线连接元干涉测量装置卫星编队；所述的cei短基线连接元干涉测量装置，用于测量目标航天器为跟踪或者控制提供角度信息依据，或者测量脉冲星为天基测控站自身定位提供角度信息，从而为发射导航信息提供依据，为深空航天器自主导航提供可靠支持；所述的天基测控站的自身定位，包括以地球通信测控系统支持指导的自身定位和以天文测量为依据的自身定位。

所述的平动点基干网络各节点之间建立信息交换链路，支持多用户、综合业务、动态数据传输，支持与地面系统的互操作、互支持；所述的互操作、互支持，包括、当目标航天器在地球测控系统的测控有效空间内、以地球测控系统为主测控，当目标航天器进入地球测控系统的测控有效空间与天基测控站测控有效空间的交会区域时，天基测控站即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认天基测控站已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且目标航天器已经进入天基测控站测控性能优于地球测控系统的空间区域内，则由天基测控站为主测控，一直到目标航天器再次进入地球测控系统的测控有效空间与天基测控站测控有效空间的交会区域时，地球测控系统投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认地球测控系统的测控站已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且目标航天器已经进入地球测控系统的测控性能优于天基测控站的空间区域内，则以地球测控系统为主测控；或者、当目标航天器在地球测控系统的测控有效空间内，以地球测控系统为主测控，当目标航天器进入地球测控系统的测控有效空间与第1个节点的天基测控站测控有效空间的交会区域时，第1个节点的天基测控站即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认第1个节点的测控站已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且目标航天器已经进入第1个节点的天基测控站测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由第1个节点的天基测控站为主测控，一直到目标航天器进入第1个节点的天基测控站的测控有效空间与第2个节点的天基测控站测控有效空间的交会区域时，第2个节点的天基测控站即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认第2个节点的测控站已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且目标航天器已经进入第2个节点的天基测控站测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由平动点基干网络的第2个节点的天基测控站测控；后续控制交接变换过程以此类推，直至第第n个节点天基测控站；所述的第1个节点天基测控站、第2个节点天基测控站或者第n个节点天基测控站，是为了叙述清晰而对某个目标航天器某次测控过程、通过的有效测控区域所属的节点天基测控站按照时间序列依次赋予的临时序号；例如对某个月球探测器(目标航天器)的某次测控过程中，月球探测器从地球测控系统的测控有效空间先进入地月l1天基测控站的测控有效空间，其次从地月l1天基测控站的测控有效空间进入地月l5天基测控站测控有效空间，再次从地月l5天基测控站测控有效空间进入地月l2天基测控站的测控有效空间，再其次从地月l2天基测控站的测控有效空间进入地月l4天基测控站的测控有效空间……，则本次测控过程中称地月l1天基测控站称为第1个节点的天基测控站，地月l5天基测控站称为第2个节点的天基测控站，地月l2天基测控站称为第3个节点的天基测控站，地月l4的天基测控站称为第4个节点的天基测控站……；如果另外一次测控过程中，目标航天器从地球测控系统的测控有效空间先进入地月l4天基测控站的测控有效空间，其次从地月l4天基测控站的测控有效空间进入地月l2点天基测控站测控有效空间，再次从地月l2点天基测控站测控有效空间进入地月l5天基测控站的测控有效空间，再其次从地月l5天基测控站的测控有效空间进入地月l1天基测控站的测控有效空间……，则本次测控过程中称地月l4天基测控站为第1个节点的天基测控站，地月l2天基测控站为第2个节点的天基测控站，地月l5天基测控站为第3个节点的天基测控站，地月l1的天基测控站为第4个节点的天基测控站……；由于平动点基干网络各节点之间建立信息交换链路，因此各测控站在投入跟踪前已经有跟踪目标的精确信息，可以精准扫描、迅速捕获跟踪，分段交接、接力测控，减少了测控距离过远产生的问题，显著地提高了测控的可靠性、准确性、时效性；所述的以布置于其它位置的航天器为辅助节点，包括某个星球探测器的轨道器、着陆器、巡视器组成的网络分支，其中轨道器为移动辅助节点、中继着陆器或者巡视器与上级节点的通信测控，着陆器为固定辅助节点、中继上级节点或者轨道器与巡视器的通信测控，巡视器为终端或者中继另外的巡视器与上级节点的通信测控；所述的布置于某些自然天体的通信测控系统为骨干节点，包括在某些自然星球上建立的星基通信测控系统、或者卫星通信测控系统；所述的建造在某些自然天体上的通信测控站为辅助节点，包括在某些自然星球上建立的星基通信测控站、或者卫星通信测控站。

所述的平动点上的天基测控站，其入轨就位方式，或者是一次直接发射入轨就位、发射运载火箭一次性把天基测控站的有效载荷送达目标平动点或者其附近的晕轨道(halo轨道)，或者是把天基测控站的有效载荷分次发射送达目标平动点或者其附近的的晕轨道然后对接组装，或者是把天基测控站的有效载荷分次发射送达近地停泊轨道对接组装后再助推直接到达目标平动点或者其附近的晕轨道，或者是发射运载火箭把天基测控站的有效载荷送达近地停泊轨道、然后通过过渡轨道或者直接转移至目标平动点的稳定流形的低能耗转移轨道、再转移到目标平动点或者其附近的晕轨道，或者是把天基测控站的有效载荷分次发射送达近地停泊轨道然后对接组装、然后通过过渡轨道或者直接转移至目标平动点的稳定流形的低能耗转移轨道、再转移到目标平动点或者其附近的晕轨道，或者是把天基测控站的有效载荷分次发射送达近地停泊轨道、然后通过过渡轨道或者直接转移至目标平动点的稳定流形的低能耗转移轨道、再转移到目标平动点或者其附近的晕轨道、然后对接组装。

本发明通过在平动点设置测控站，利用自然规律，只需消耗少量能源，就可以使测控站长期稳定在确定的位置上，(所述的确定的位置，是指所述的位置在某个时刻在空间的坐标可以根据自然规律或者人为制定的某些规则预测确定)；各节点天基测控站通过地球通信测控系统指导定位和自主天文定位结合提高了定位精度,从而提高所提供的导航信息的精度；通过设置平动点基干网络各节点之间建立信息交换链路，支持多用户、综合业务、动态数据传输，支持与地面系统的互操作、互支持；分段交接、接力测控，合理发挥地基、天基测控站的各自优势，减少了测控距离过远产生的精度下滑、时延过大等问题，显著地提高了测控的可靠性、准确性、时效性；利用低能耗转移轨道，节约能源，保护环境；达到提高效率、提高准确度，节约能源、增强环境保护的有益效果。

附图说明

图1是地月系平动点基干网络的示意图。

图2是实施例2火星探测器从地球飞往火星的飞行轨道的示意图。

图3是日地平动点天基测控站对火星及其附近空间航天器或者装置进行测控的示意图。

图4是当火星公转到合日位置时，利用日地l4或者l5平动点的天基测控站保持被太阳遮挡的装置与地球通信测控系统的正常联系的示意图。

图5是火星探测器在被月球遮挡与地球的直接信号通路时，通过天基测控站中继与地球的通信测控的示意图。

图6是日地l4点处于地球火星之间，选择利用日地l4天基测控站中继地球、火星之间的通信测控示意图。

图7是对飞往火星以远的航天器，系统自动判别选择优化合适的天基测控站为主测控导航的示意图

具体实施方式

实施例1，图1为实施例1地月系平动点基干网络的示意图，因为地球5的直径、月球11的直径相对于地月距离已经很小，平动点天基测控站，探测器的轨道器、着陆器、巡视器就更小，为了读者能够看清这些细小装置，所以没有按比例绘制；其工作原理的说明见[0004]、[0005]、[0006]、[0007]、[0008]、[0009]段所述；图面显示的是地球通信测控系统的第一地基测控管理站2、第二地基测控管理站3跟随地球自转到看不见月球的位置，通过第一对地静止卫星深空测控站1、第二对地静止卫星深空测控站4对地月l1天基测控站7、地月l2天基测控站10、地月l4天基测控站6、月球探测器的轨道器13、着陆器8、第一巡视器9、第二巡视器12进行测控的情况；或者指挥管理第一对地静止卫星深空测控站1、第二对地静止卫星深空测控站4对所述的平动点天基测控站，探测器的轨道器、着陆器、巡视器进行测控的情况；图中虚线为信号传输通路，图面中月球附近的航天器多，为图面清晰起见，其中地月l1天基测控站7与轨道器13、着陆器8之间的信号传输通路，轨道器13与着陆器8、第二巡视器12之间的信号传输通路，地月l2天基测控站10与第一巡视器9之间的信号传输通路，没有画出，特此说明；从图面可以看到，无论地球自转到任何位置，设置在我国领土上的地基测控站配合天基测控站均可以对深空目标航天器进行测控；即设置在我国领土上的地基测控站配合天基测控站均可以对深空目标航天器进行全天候、全方位的测控；对于月球极地的通信测控盲区，可以通过或者设置极地轨道卫星的方法来脱盲，或者在极区设置月基通信中继站的方法来脱盲；所述的地月系平动点天基测控站的入轨就位方式同[0010]段所述。

实施例2，是对实施例1中各测控站分段交接、接力测控的说明的一部分，也是通过实例对说明书[0009]段或者权利要求6作进一步的说明；所述的平动点基干网络各节点之间建立信息交换链路，支持多用户、综合业务、动态数据传输，支持与地面系统的互操作、互支持的一个实例，各测控站分段交接、接力测控的一个实例，包括如下步骤：(参见图1)，步骤1、当月球探测器(即目标航天器，在飞往月球途中及绕飞月球过程中、着陆器8、第一巡视器9、第二巡视器12着陆月面之前，月球探测器包括轨道器、着陆器、巡视器；着陆器、巡视器着陆之后，轨道器13成为月球探测器留守在绕月轨道的部分继续绕月飞行；返回时只有月球探测器的返回舱部分返回地球，为叙述简洁，其各阶段的飞行装置均用“月球探测器”代表)在包括有第一对地静止卫星深空测控站1、第二对地静止卫星深空测控站4、第一地基测控管理站2、第二地基测控管理站3的地球测控系统的测控有效空间内时，以地球测控系统为主测控，当月球探测器接近地球测控系统的测控有效空间与地月l1天基测控站7测控有效空间的交会区域时，地月l1天基测控站7(第1个节点的测控站)即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认l1天基测控站7已经进入对月球探测器可靠跟踪的状态，且月球探测器已经进入l1天基测控站7的测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由地月l1天基测控站7为主测控；步骤2、当月球探测器进入第1个节点的测控站的测控有效空间与地月l5天基测控站(第2个节点的测控站)测控有效空间的交会区域时，地月l5点天基测控站(在图1的幅面之外、所以图1中未能画出，在图5中可见地月l5天基测控站31)即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认地月l5点天基测控站已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且月球探测器已经进入l5天基测控站的测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由l5点的天基测控站为主测控；步骤3、当月球探测器进入l5点的天基测控站测控有效空间与l2点的测控站10的测控有效空间交会区域时，地月l2天基测控站10(第3个节点的测控站)即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认l2点的测控站10已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且月球探测器已经进入l2天基测控站的测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由l2点的天基测控站为主测控；步骤4、当月球探测器进入l2点的测控站10的测控有效空间与l4点天基测控站6测控有效空间的交会区域时，地月l4天基测控站6(第4个节点的测控站)即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认地月l4天基测控站6已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且月球探测器已经进入l4天基测控站的测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由平动点基干网络的地月l4点的天基测控站6为主测控；步骤5、当月球探测器进入l4点的测控站6的测控有效空间与l1点天基测控站7测控有效空间的交会区域时，地月l1天基测控站7即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认地月l1天基测控站7已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，且月球探测器已经进入l1天基测控站7的测控性能优于地球测控系统或者其它天基测控站的空间区域内，然后由l1点的天基测控站7为主测控；如果月球探测器继续围绕月球飞行，则测控接力传递按照：…步骤2-步骤3-步骤4-步骤5-步骤2…的循环进行，如果月球探测器需要返回地球，则测控接力传递从步骤2转到步骤6；步骤6、当月球探测器进入进入地月l1天基测控站7测控有效空间与地球测控系统的测控有效空间的交会区域时，地球测控系统即投入跟踪，两者同时跟踪、并且发射联络信号互相沟通，当确认地球测控系统的测控站已经进入对目标航天器可靠跟踪的状态，然后由地球测控系统为主测控，制导月球探测器安全顺利返回地球。

实施例3，所述的地月l1天基测控站7不仅是测控站、也是中转站，月球探测器可以是由地球发射运载火箭一次性把月球探测器的有效载荷送入奔月轨道或者环月轨道，后续登月飞行任务和月球巡视探测任务以及返回飞行任务的月球控制球内的飞行段(以下简称登月探测任务)通过地月l1天基测控站及l2、l4、l5天基测控站进行测控；或者是把月球探测器的有效载荷分次发射送达近地停泊轨道对接组装后再二次助推送入奔月轨道或者环月轨道，后续登月探测任务通过地月l1天基测控站及l2、l4、l5天基测控站进行测控；或者是把月球探测器的有效载荷分次发射送达地月l1天基测控站7附近的晕轨道然后通过地月l1天基测控站7控制对接组装，然后对月球探测器的后续登月探测任务通过地月l1天基测控站及l2、l4、l5天基测控站进行测控；或者是发射运载火箭把月球探测器的有效载荷分次发射送达近地停泊轨道、然后通过过渡轨道或者直接转移至地月l1点的稳定流形的(lissajous轨道或者halo轨道)低能耗转移轨道、再转移到地月l1天基测控站7附近的晕轨道，然后通过地月l1天基测控站7控制对接组装，并通过地月l1天基测控站及l2、l4、l5天基测控站对月球探测器的后续登月探测任务进行测控；或者是把月球探测器的有效载荷分次发射送达近地停泊轨道然后对接组装、然后通过过渡轨道或者直接转移至地月l1点的稳定流形的(lissajous轨道或者halo轨道)低能耗转移轨道、再转移到地月l1点的晕轨道，后续登月探测任务通过地月l1天基测控站及l2、l4、l5天基测控站进行测控；或者通过上述的运输方法中的任意一种或者几种方法，把月球探测器的零部件送达地月l1天基测控站7，在地月l1天基测控站7的航天器组装装置中完成对月球探测器的组装，然后发送并通过地月l1天基测控站及l2、l4、l5天基测控站对月球探测器完成登月探测任务的过程进行测控；为什么要以地月l1点中转登月，因为这种方式有优势：一、发射窗口每天都有、这一点对于有效载荷分次发射到l1点进行组装的方式优势特别明显，对于用其它方式先到达地月l1点、再着陆月球的登月方案优势也是明显的，二、从地月l1点出发可到达月面的任意纬度、从月面的任意纬度也可到达地月l1点，而且到达月面的任意纬度的速度增量大致相同，三、比其它方式节能，四、地月l1天基测控站保持位置稳定的速度增量和地球静止卫星保持东西方向位置稳定的速度增量相当(一年的速度增量在-2.06m/s～1.86m/s之间)，五、安全性高、地月l1点的空间环境危险因素少(参见[0007]段)、有利于安全；按照逐步建设，逐步完善的原则，地月l2天基测控站、地月l4天基测控站、地月l5天基测控站也将逐步发展为既是测控站又是中转站的多功能综合空间站。

实施例4，图2是实施例4火星探测器25(图2中用一条表示轨迹的虚线同时代表火星探测器25及其飞行轨迹)从地球飞往火星的飞行轨迹的示意图，因为太阳20的直径，地球5(此时火星探测器飞出地球影响球)的直径、火星23(此时的位置对应于火星探测器飞出地球影响球时的地球5的位置)的直径相对于地球公转轨道21的直径、火星公转轨道22的直径、已经很小，平动点天基测控站就更小，为了读者能够看清这些细小装置，所以没有按比例绘制；其工作原理的说明见[0004]、[0005]、[0006]、[0007]、[0008]、[0009]段所述；图2图面显示的是火星探测器25从地球5表面发射到近地停泊轨道，经轨道机动沿双曲线转移轨道飞出地球影响球，进入太阳影响球、沿椭圆转移轨道飞向火星，进入火星影响球后、沿双曲线转移轨道飞向火星绕飞轨道，接近绕飞轨道时经轨道机动转移到火星绕飞轨道的飞行轨迹(与椭圆转移轨道相比，其余轨道尺度都小，所以主要显示在椭圆转移轨道的飞行轨迹)；图面中，图形27是火星探测器与火星交会时火星的位置，图形26是火星探测器与火星交会时地球的位置；在绕飞的适当时机、控制着陆器(含巡视器)着陆，轨道器则继续在绕飞轨道上运行，着陆器着陆后的适当时机，巡视器从着陆器开往各处巡视、探测，轨道器、着陆器、巡视器之间的信号传导关系同实施例1中所述的月球轨道器、着陆器、巡视器之间的信号传导关系，火星轨道器、着陆器、巡视器的测控、导航以及与地球的通信联系或者通过附近的平动点天基测控站和地球通信测控系统、地月系平动点天基测控站进行(例如在火星全球通信导航系统尚未建设时)，或者通过附近的平动点天基测控站和地球通信测控系统、地月系平动点天基测控站及火星上设置的火星全球通信导航系统进行；所述的火星全球通信导航系统或者包括3个赤道同步卫星和3个倾角90.5°轨道高度800千米的极地卫星的通信导航系统，或者包括3个倾角5°轨道高度800千米赤道卫星、3个倾角90.5°轨道高度800千米的极地卫星的通信导航系统，或者包括1个火卫1附近相同轨道高度卫星、1个火卫2附近相同轨道高度卫星、3个倾角90.5°轨道高度800千米的极地卫星、4个倾角56°轨道高度11300千米的中纬度卫星的通信导航系统，或者包括3条倾角56°轨道高度11300千米、轨道升交点在赤道上相隔120°的轨道、每条轨道平均分布6个卫星的、火星表面的任何位置任何时刻在一定高度角以上、可同时看到4个以上导航卫星的通信导航系统；火星探测器飞往火星的时间约5个月，在这过程中，每天地球通信测控系统的第一地基测控管理站2、第二地基测控管理站3跟随地球自转到看不见火星探测器的位置时，则通过第一对地静止卫星深空测控站1、第二对地静止卫星深空测控站4或者有时还需要通过地月l1天基测控站7、地月l2天基测控站10、地月l4天基测控站6、地月l5天基测控站对火星探测器进行测控；火星探测器在火星着陆后，地球、火星各自沿自己的公转轨道继续公转，距离逐渐加大，当日地l4或者l5处于地球火星之间时，则可以利用日地l4或者l5天基测控站中继地球、火星之间的通信测控，例如图3所示；当火星公转到合日位置时，则利用日地l4平动点的天基测控站28或者l5平动点的天基测控站29中继处于火星极其附近空间的所有空中或者火星表面的装置(图中用火星代表)或者空间中其它被太阳遮挡的装置，保持与地球通信测控系统的正常联系，如图4所示；图3是日地平动点天基测控站对火星及其附近空间航天器或者装置进行测控的示意图，图4是当火星公转到合日位置时，利用日地l4或者l5平动点的天基测控站保持被太阳遮挡的装置与地球通信测控系统的正常联系的示意图。

实施例5，是对“所述的平动点基干网络，通过硬件和软件的综合优化设置，使得系统可以自动判别选择优化可行的路径，进行信息传递；”的说明的实例；图5中，当月球11运转到火星探测器25和地球5之间遮挡住通信信号的直接通路时，平动点骨干网络自动判别选择经过地月l4天基测控站6或者l5天基测控站31中继的信号通路保持火星探测器25和地球5之间的通信联络；而且根据地球测控系统的地基测控站天线系统的位置，具体选择是经过l4、还是经过l5的天基测控站中继；火星探测器25飞向火星的旅程约5个月，出现这样情况的次数为5～6次，例如某一次是地月l5的天基测控站面对的地球表面有地基测控站，则选择经过地月l5的天基测控站中继，另外一次是地月l4的天基测控站面对的地球表面有地基测控站，则选择经过地月l4的天基测控站中继；当l4的天基测控站和l5的天基测控站面对的地球表面均没有地基测控站时，则选择通过对地静止卫星深空测控站保持火星探测器25和地球5之间的通信联络；当火星探测器进入环绕火星轨道后，包括环绕火星的轨道器、着陆于火星的着陆器、在火星表面巡视探测的巡视器、或者之前已经在火星轨道布设的卫星、在火星表面布设的固定装置、移动装置的通信测控一方面尽量利用火星及其附近空间的卫星、固定装置、移动装置组成的本地分网络进行本地测控，另一方面和地球及主干网络的信号通路，系统自动判别选择优化可行的路径，进行信息传递；处于图6所示的相对位置时，日地l4处于地球火星之间，选择利用日地l4天基测控站中继地球、火星之间的通信测控；处于图3所示的相对位置时，日地l5处于地球火星之间，选择利用日地l5天基测控站中继地球、火星之间的通信测控；处于图4所示的相对位置时，火星公转到合日位置，则利用日地l4平动点的天基测控站28或者l5平动点的天基测控站29中继处于火星极其附近空间的所有空中或者火星表面的装置或者空间中其它被太阳遮挡的装置，保持与地球通信测控系统的正常联系；图5是火星探测器在被月球遮挡与地球的直接信号通路时，通过天基测控站中继与地球的通信测控的示意图，图6是日地l4点处于地球火星之间，选择利用日地l4天基测控站中继地球、火星之间的通信测控示意图。

实施例6，当通过对火星的探测，进一步了解火星及其附近空间环境的实际情况，则在适当时机设置日火平动点的天基测控站，为探测更远的宇宙空间服务；以后，将根据需要和可能逐步向更远的宇宙空间，逐步设置新的平动点天基空间站，逐步建设，逐步完善，逐步扩展；所述的逐步建设、逐步完善、逐步扩展，包括外延意义上的发展也包括内涵意义上的发展，既包括在更多、更远的平动点建设空间站，也包括已建成的空间站不断发展升级，发展成为包括天基通信测控站、人员物资中转站、空间补给添加站、航天器中途维修站、空间抢险救助站的多功能综合空间站；航天器可以停靠在所述的空间站得到各种需要的服务，当有航天器发生故障被动漂浮在太空时、综合空间站将派出抢险救助工程太空船前往救助；所述的逐步建设、逐步完善、逐步扩展，还包括，在一些适宜的自然天体上设置包括星基通信测控站、人员物资中转站、空间补给添加站、航天器中途维修站、空间抢险救助站、科学实验基地、物资生产基地、以及其它必要的各种设施，为航天事业的可持续发展提供有力支持。

实施例7，图7中甲航天器37、乙航天器38是飞往火星以远深空的航天器，系统自动判别选择优化，以地球5上的地球测控系统、地月l5天基测控站31、日地l4天基测控站28、日火l5天基测控站36为甲航天器37的主导航测控；以火星23上的火星测控系统、日地l4天基测控站28、日火l5天基测控站36、地月l2天基测控站10为乙航天器38的主导航测控；随着甲航天器37、乙航天器38继续飞行，地球5、火星23继续公转，它们之间的相对位置会变化，系统也会继续根据新的相对位置关系自动判别选择优化的主导航测控组合，为航天器提供可靠的导航测控服务；所述的导航测控，是指在航天器远离地球测控系统或者其它天基测控站时，以自主导航为主，地球测控系统或者其它天基测控站为辅的制导方式，地球测控系统或者其它天基测控站主要通过提供导航信息、关键控制信息、通信信息交换的方式支持航天器完成飞行及探测任务；随着航天事业的发展，将在更远的深空，逐步布设更多的天基测控站，为深空飞行的航天器提供更好的服务；图7是对飞往火星以远的航天器，系统自动判别选择优化合适的天基测控站为主导航测控的示意图(为图面清晰，地月l4天基测控站6、地月l1天基测控站7等没有画出)。

为了详细说明本发明，本说明书描述了一些具体结构和数据，目的是利于读者理解发明的内容，这些具体结构和数据都仅仅是为了举例说明而非限定，在本发明权利要求的基本思想范围内所做的各种改变、替换和更改所产生的全部或部分等同物，都在本发明权利要求的保护范围内。