應該如何部署深空通信？怎麼解決跟蹤、定位問題？

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深空通信的幾個特點：距離遠帶來的信號弱、傳輸時延大；航天器相對地球高速運動產生的大多普勒頻移；地球自轉帶來的目標跟蹤不連續或者覆蓋缺陷等。

解決信號弱的幾種方法：

1. 增大天線口徑，這就是為什麼深空測控天線口徑都寬達幾十米；

2. 提高發射功率，地面還比較容易做，深空站發射功率大都可以做到10kw以上，但星上提高就比較慢了，太陽能電池板產生的功率比較低，核能嘛，還沒普遍用；

3. 降低碼率，信噪比低的話為確保誤碼率不超限，可以降低碼率，火星距離上最大碼率一般在4~8MHz吧；

3. 增加信道編碼、採用高增益的LDPC編碼技術等，純通信上的事，不太懂。

時延大暫時沒法解決。

多普勒頻移可以根據航天器運動的軌道進行預報，現在不是什麼大問題。

至於題主說的問題，主要是與目標跟蹤覆蓋率相關的。對於深空目標，地球自轉效應會使得單個深空站只能對目標進行一段時間的觀測（時長主要取決於深空站緯度和目標赤緯）。因此，地基方式要對航天器進行連續跟蹤的話就要採用接力的方法了，即在地球上每隔120度（經度）建設一個深空站，理論上可以對航天器進行無縫跟蹤覆蓋。這就是我們看到的下圖中美國三個深空站的布局原因（南北半球也要兼顧，目的是覆蓋更廣的赤緯範圍）。

圖1. 美國三個深空站的布局圖。（百度圖片，侵刪）

當然以後也可以採用天基衛星跟蹤，比如利用太陽同步軌道，理論上可以擺脫地球自轉影響（但還是會受公轉影響，公轉也會影響跟蹤，特別是凌日的時候，航天器——太陽——地球一條線，太陽雜訊會嚴重干擾信號）。然而，在把口徑辣么大的天線搬到天上成本太高，現在沒人弄。

跟蹤的問題解決了，定位的問題就是常規的航天器定軌理論羅。近地航天器測定軌一般採用測站獲得的測距、測速值（現在GNSS定軌手段更方便，精度更高），對於深空航天器，則一般還要加干涉測量值（即兩個站同時觀測航天器，獲得航天器信號到達兩個測站的時延差，根據幾何關係測得航天器的角度位置）。測距、測速對航天器徑向運動敏感，干涉測量對航天器橫向運動敏感，兩者結合就可以得到高精度的軌道信息。當然，其它還有自主定位手段，比如視覺定位，通過拍攝要探測的行星（太陽系內行星星曆都非常準確）來確定自身相對行星的位置，等等。不再贅述。

可能是問題太專業了，現在只有一個人回答。不過上面@Joey朋友回答的蠻好的。我結合著咱們國家的「嫦娥工程」稍微做一點補充。以下內容應該不涉密，網上都可以查到相關資料，很多國際會議也可以找到相關文獻。

一般來說出了地月系才算深空探測器，所以目前我國只有「嫦娥衛星」才算深空探測器。據我所知至少有四面深空天線用於接收嫦娥衛星的數據，天線的口徑確實都很大，都超過40米。其中兩面是屬於中科院的，分別位於國家天文台和雲南天文台。「嫦娥衛星」所採用的信道編碼確實是LDPC碼，是清華大學設計的。以前看過NASA關於深空網的一些比較老的技術文檔，他們以前的深空探測器好像都是用RS碼。現在LDPC性能這麼好，不知道NASA新的航天器是不是也採用了。

當然作為深空探測器「嫦娥衛星」距離地面的距離其實非常近。當深空探測器非常遠的時候，即便是大口徑天線所帶來的增益也許還是不能抵消極弱的信噪比，這個時候可以進行天線組陣，把多面天線收到的數據進行合併，這樣可以帶來分集增益。但由於深空天線之間距離都非常遠（通常至少幾百公里），天線陣列間如何進行高精度的時間同步是個非常麻煩的問題。

不是每個國家都能像美國那樣在全球範圍內部署深空站，所以嫦娥衛星的跟蹤還是藉助了國外的天線的，好像藉助了日本和智利的。

定位的話，目前嫦娥衛星的軌道定位是USB+VLBI兩種手段組合使用的。USB是統一S波段的簡稱(以下解釋來自網路博客：統一S波段（USB）航天測控網是指使用S波段的微波統一測控系統。這裡的微波統一測控系統是指利用公共射頻信道，將航天器的跟蹤測軌、遙測、遙控和天地通信等功能合成一體的無線電測控系統)。USB能定出深空探測器和地球之間視線方向上的距離，但是對與視線垂直方向的變動不敏感。而VLBI技術可以測量與視線垂直方向上的角度的改變。所以USB+VLBI相互輔助可以對深空探測器進行高精度的定位。