为了于1961年执行“金星-1”探测计划，前苏联研制出第一代深空测控系统“冥王星”。该系统工作在900/700MHz，布置在辛菲罗波尔和叶夫帕托里亚(乌克兰)2个站。辛菲罗波尔使用25m天线，而叶夫帕托里亚使用8个直径为8 m的天线组阵。该系统以0.16bit/s的速率传送指令，以64 bit/s的最高速率接收遥测信息，速度及距离测量精度为100mm/s和400 m。随着第一阶段金星研究计划的结束(1972年)，第一代系统也停止使用

冥王星系统的ADU-1000天线

冥王星系统的液氮冷却低噪声参量放大器

当年一个苏联电影片段,显示了ADU-1000天线的转动情况

为了借助轨道器和着陆器研究火星，1970年研制了第二代深空测控系统“土星-MC”，其工作频段为900/700 MHz和6 GHz，在叶夫帕托里亚和乌苏里斯克(远东)分别建造了32m和70m站。该系统在260 ×106 km距离内信息传送速率可达到100K bit/s，速度和距离测量精度达到100mm/S和200m。第二阶段金星探测计划也使用了该系统。

土星-MC站

70年代中期，为执行“火星-3”计划，前苏联研制出第三代深空无线电系统“量子-D”。该系统既可在900/700 MHz频段工作，也可在6/5GHz频段工作，速度和距离测量精度提高到0.5mm/s和10 m。

量子-D站外景

量子-D站设备
1980-1986年期间，该系统在叶夫帕托里亚、乌苏里斯克与熊湖(莫斯科附近)跟踪站投人运行。以“量子-D”为基础形成的测控网能够控制太阳系范围内活动的所有星际探测器，以及高远地点地球卫星(高达6×106 km)。
目前正在研制第四代深空无线电系统“木星”，并将于2005年投入使用。


俄罗斯深空测控通信网的现状
目前俄罗斯深空网由3个地面站、2个指控中心(MCC)和2个弹道中心(BC)组成。3个地面站分别是乌苏里斯克、叶夫帕托里亚、熊湖。乌苏里斯克配置的是25m(发)、32 m(收)和70 m(收／发)站，叶夫帕托里亚拥有32 m(发)、70 m(收／发)站，熊湖则是32 m(收)、64 m(收)站。东、西两站经度相隔100~左右，提供了从前苏联本土最长的接力观测时间，并可构成尽可能长的基线。
深空任务的主控中心位于加里宁格勒，备用和本地指控中心与叶夫帕托里亚站在一起。2个弹道中心分别设在莫斯科附近的飞行控制中心(FCC)和俄罗斯科学院的应用数学所。

1．任务指控中心(MCC)
探测器的飞行和工作控制由MCC的操作控制组(COCG)完成。该组的人员来自探测器研制和空间飞行控制过程制订部门，分为任务执行小组、分析小组、飞行规划小组、测控规划和分析小组、弹道组、通信组。
在探测器控制过程中，MCC要完成的任务有：
(1)快速分析探测器上各系统的工作能力；
(2)向测控站自动发出控制指令，并连续监视指令向探测器的传送以及在探测器上的执行过程；(3)显示整个控制过程。每次准备控制操作时，要处理好下列问题：
(1)自动规划好受控探测器的工作以及随后执行控制所需相应控制设备；
(2)检验准备好的指令，看其是否与控制操作期间探测器各系统的实际状态相适应；
(3)准备并传送执行测控通信所需的信息。
MCC中的信息处理设施包括三大计算机程控系统：自动处理和分析遥测信息的系统、程控遥控系统和信息显示系统。
2．弹道中心
该中心的主要功能是确定探测器的真实飞行弹(轨)道，并预报两次弹道测量过程之间的飞行路径。
作弹道修正的准备过程中，弹道中心要计算出探测器从某一弹道转移到另一弹道所需机动飞行参数。探测器机动数据以数字形式送到相应测控站，再通过无线电通信链路送到探测器，插入探测器控制系统的定时器，以便在预定时间修正探测器的飞行路径。
2个弹道中心独立计算探测器的弹道和机动参数，计算结果进行比对，如相同则可使用。弹道中心计算出的数据送往测控站，以便计算目标引导数据以及规划未来探测器操作。

熊湖观测站

俄罗斯新的深空测控通信系统
经过几个阶段的现代化改造，“量子-D”虽可以满足目前的需要，但已过时且寿命已满。而且，俄罗斯未来的深空任务将使用X频段，“量子-D”的工作频段也不能满足需要。上述原因促使开发了下一代深空测控系统—“木星”。“木星”的设计满足下述要求：(1)上、下行链路采用X频段；(2)使用效率更高的编码技术提高链路的性能；(3)提高轨道测量信息容量和精度；提高遥测和遥控数据速率。(4)“木星”系统将于2004-2005年间投入使用，用来支持2005-2015之间的深空探测任务。该系统将安装在叶夫帕托里亚、乌苏里斯克与熊湖站。熊湖站使用64m和32 m天线。

“木星”测控系统的框图如图2所示，现有的高效70 m和32 m天线经适当的现代化改造后仍将使用。新系统的电子设备采用先进的部件制造，包括专用大规模集成电路，应用专用处理器和个人计算机等数字方法进行信号和数据处理，许多功能和操作模式用软件而不是硬件的方法来实现。系统的控制和操作监视是自动进行的。所有这些方法都将减少设备体积、操作人员数量，最终降低测控站的操作费用。
考虑到“木星”站的使用寿命要达到20年，设备的研制将尽可能地为该站今后进一步现代化提供方便，以便在运行过程中改造个别系统而不影响该站其余系统的操作。
在高电子迁移场效应晶体管的基础上开发出了工作波长为3.5cm的低噪声接收设备。闭环低温制冷器将放大器保持在液氦的温度。噪声温度预期小于10K。
采用特殊的高效专用计算处理器，信号跟踪、信号解调、轨道测量等任务打算采用硬件和软件相结合的方式实现。接收遥测数据的信道打算采用CCSDS建议的级联码，在信噪比较低的情况下将采用Turbo码。支持高远地点地球卫星时，遥测数据速率将增加到1 Mbit/s。
“木星”测控系统将为70 m天线配备新的工作波长4.2cm的20-40kW的发射机，为32 m天线配备5-10 kW的发射机。为提供所需的可靠性，测控站上的所有设备都有备份。
调制技术、信号结构等方面的CCSDS建议将最大程度地用于“木星”站。该站贯彻CCSDS建议将有助于俄罗斯深空测控通信网参与国际合作。新系统还将具有收发异地的三向多普勒测量能力，从而测得发射站-探测器-接收站距离和的变化率。
叶夫帕托里亚站现有的工作波长为6cm的200kW发射机以及相应的信号处理设备被保留，用于行星无线电定位。70m天线中现有的波段为0.33、1.7、2.3和5 GHz的接收信道打算用于射电天文实验。
表2对“木星”测控系统与“量子-D”测控系统的主要技术指标作了比较。





这无论是从科研价值上还是从军事价值上来判断，意义都是无可估量的啊！核子时代预警时间是多么宝贵不用我说想必大家都明白。