火星探测器发射场发射区射频转发系统的测试方法及系统与流程

1.本发明涉及航天器测试技术领域，具体地，涉及一种火星探测器发射场发射区射频转发系统的测试方法及系统。


背景技术：

2.火星探测器发射场发射区射频转发系统是发射场地面支持系统的重要组成部分，承担着将发射塔架上的火星探测器下行遥测信号向远端测试厂房中的火星探测器测试设备转发、并将远端测试厂房中的火星探测器测试设备发出的上行遥控信号向发射塔架上的火星探测器转发的任务，在火星探测器发射日，若发射场发射区射频转发系统对上行遥控信号或下行遥测信号的转发异常或故障，将影响火星探测器发射日的状态设置和遥测监测，甚至导致发射任务中断，因而需在火星探测器发射前充分考核发射场发射区射频转发系统的功能正确性，测试其对火星探测器上行遥控信号和下行遥测信号的适应性，并提前规划发射日当天的转发方案，包括转发天线的位置摆放，转发系统的衰减设置参数等。
3.然而，在火星探测器发射场发射的航天器的发射状态和上下行信号特征与火星探测器具有较大差异，其转发系统方案和对发射区射频转发系统的测试方法不适用于火星探测器，且火星探测器为首次发射，需针对火星探测器的发射状态和上下行信号特征对发射场发射区的射频转发系统进行测试，并设计转发方案。
4.专利文献cn111516908a公开了一种适用于火星探测器推进系统的故障诊断方法，所述火星探测器包括两台加速度计和三套陀螺，所述火星探测器推进系统包括轨控推力器和姿控推力器，该方法根据两台加速度计的测量值，判断轨控推力器正常；三台陀螺的测量值，判断姿控推力器正常。但该方法仅仅对火星探测的推进系统进行故障诊断，并未涉及对火星探测器的射频转发系统的功能测试。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种火星探测器发射场发射区射频转发系统的测试方法及系统。
6.根据本发明提供的一种火星探测器发射场发射区射频转发系统的测试方法，包括：
7.标定准备步骤：在射频转发系统上进行第一上行通道和第一下行通道的状态准备；
8.上行插损标定步骤：在第一上行通道上进行插损标定；
9.下行插损标定步骤：在第一下行通道上进行插损标定；
10.功能测试准备步骤：在射频转发系统上进行第二上行通道和第二下行通道的状态准备；
11.上行功能测试步骤：在第二上行通道上进行遥控信号转发功能测试；
12.下行功能测测试步骤：在第二下行通道上进行遥测信号转发功能测试。
13.优选地，标定准备步骤，包括：
14.后端射频转发间的测试设备第一连接子步骤：将第一信号发生器连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将第一频谱分析仪连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；
15.前端射频转发间的测试设备第一连接子步骤：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；
16.器上产品第一连接子步骤：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二信号发生器，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二频谱分析仪。
17.优选地，上行插损标定步骤，包括：
18.步骤s201：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一主份状态，第一主份状态表征为通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号的转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第一衰减值设置为0；
19.步骤s202：后端射频转发间内的第一信号发生器输出第一单载波信号，第一单载波信号的频率等于火星探测器的应答机的接收信号的载波频率，第一单载波信号的第一功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值；
20.步骤s203：在前端射频转发间的第二频谱分析仪上测量经第一上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行信号功率，记录上行信号功率值，并根据第一功率值和上行信号功率值，得到第一上行通道的第一插损基准值；
21.步骤s204：根据第一插损基准值调节后端上行主份设备和前端上行主份设备的可调衰减器的第一衰减值，并在第二频谱分析仪上测量的上行信号功率，使第二频谱分析仪上接收到的上行信号功率等于应答机的接收信号的动态范围的中间值，记录第一衰减值；
22.步骤s205：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一备份状态，第一备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第二衰减值设置为0；
23.步骤s206：重复执行步骤s202-s204，其中，重复执行时，步骤s202-s204中的后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，前端上行主份设备替换为前端上行备份设备，完成射频转发系统的第一上行通道的插损标定。
24.优选地，下行插损标定步骤，包括：
25.步骤s301：通过射频转发系统控制软件将第一下行通道设置为第二主份状态，第二主份状态表征通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第三衰减值设置为0；
26.步骤s302：第二信号发生器输出第二单载波信号，第二单载波信号的频率等于应答机的发射信号的载波频率，第二单载波信号的第二功率值等于火星探测器测控下行通道功率放大器的输出信号功率值；
27.步骤s303：在第一频谱分析仪上测量经环绕器发射天线发射，并由下行转发接收天线接收和第一下行通道转发的下行信号功率，记录下行信号功率值，并根据第二功率值和下行信号功率值，得到第一下行通道的第二插损基准值；
28.步骤s304：根据第二插损基准值调节前端下行主份设备和后端下行主份设备的可调衰减器的第三衰减值，并在后端射频转发间的第一频谱分析仪上测量下行信号功率，使第一频谱分析仪上接收到的下行信号功率等于火星探测器射频测试设备的接收信号的动态范围的中间值，记录第三衰减值；
29.步骤s305：通过射频转发系统的控制软件将第一下行通道设置为第二备份状态，第二备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第四衰减值设置为0；
30.步骤s306：重复执行步骤s302-s304，其中，重复执行时，步骤s302-s304中的前端下行主份设备替换为前端下行备份设备，后端下行主份设备替换为后端下行备份设备，完成射频转发系统的第一下行通道的插损标定。
31.优选地，功能测试准备步骤，包括：
32.后端射频转发间的测试设备第二连接子步骤：将火星探测器射频测试设备的上行遥控发射端口连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将火星探测器射频测试设备的下行遥测接收端口连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；
33.前端射频转发间的测试设备第二连接子步骤：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；
34.器上产品第二连接子步骤：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的火星探测器的功率放大器电性件的下行遥测信号发射端口，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的应答机电性件的上行遥控信号的接收端口，将应答机电性件、功率放大器电性件和地检设备相连。
35.优选地，上行功能测试步骤，包括：
36.步骤s501：将第二上行通道设置为第三主份状态，第三主份状态表征通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第五衰减值设置为第一衰减值；
37.步骤s502：通过地检设备对应答机电性件进行加电；
38.步骤s503：后端射频转发间内的火星探测器射频测试设备输出上行遥控信号，上行遥控信号的第三功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值；
39.步骤s504：通过地检设备监测应答机的工作状态，确认应答机对第二上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行遥控信号的接收和锁定正常；
40.步骤s505：火星探测器射频测试设备持续多次发送数据内容固定的第一遥控指令帧，并通过地检设备接收应答机从上行遥控信号中接收和解调出的第二遥控指令帧，对第二遥控指令帧对应的遥控指令的数据内容分进行误码检测，确认接收到的遥控指令的数据内容无误码；
41.步骤s506：通过射频转发系统的控制软件将第二上行通道设置为第三备份状态，第三备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号的转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第六衰减值设置为
第二衰减值；
42.步骤s507：重复执行步骤s502-s505，其中，重复执行时，步骤s502-s505中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二上行通道的转发功能测试。
43.优选地，下行功能测测试步骤，包括：
44.步骤s601：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四主份状态，第四主份状态表征为通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第七衰减值设置为第三衰减值；
45.步骤s602：通过地检设备对应答机电性件和功率放大器电性件加电，并设置应答机电性件的下行发射口，经功率放大器电性件输出下行遥测信号；
46.步骤s603：在火星探测器射频测试设备上监测下行遥测信号的接收状态，确认火星探测器射频测试设备对下行遥测信号的接收和锁定正常；
47.步骤s604：通过地检设备持续输出数据内容固定的第一遥测帧，经应答机电性件调制输出；
48.步骤s605：火星探测器射频测试设备接收第一遥测帧对应的遥测信号并解调出遥测数据，对遥测数据进行误码检测，确认接收到的遥测数据无误码；
49.步骤s606：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四备份状态，第四备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第八衰减值设置为第四衰减值；
50.步骤s607：重复执行步骤s602-s605，其中，重复执行时，步骤s602-s605中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二下行通道遥测信号的转发功能测试。
51.优选地，步骤s505，包括：
52.预先设置与火星探测器射频测试设备发送的第一遥控指令帧的数据内容一致的第三遥控指令帧作为比对基准，将每一个第二遥控指令帧与第三遥控指令帧进行逐比特的一致性比对。
53.优选地，步骤s605，包括：预先设置与地检设备发送的第一遥测帧的数据内容一致的第二遥测帧作为比对基准，将从射频转发系统转发的遥测信号中解调出的每一个第三遥测帧与作为比对基准的第二遥测帧进行逐比特的一致性比对。
54.根据本发明提供的一种火星探测器发射场发射区的射频转发系统的测试系统，包括：
55.标定准备模块：在射频转发系统上进行第一上行通道和第一下行通道的状态准备；
56.上行插损标定模块：在第一上行通道上进行插损标定；
57.下行插损标定模块：在第一下行通道上进行插损标定；
58.功能测试准备模块：在射频转发系统上进行第二上行通道和第二下行通道的状态准备；
59.上行功能测试模块：在第二上行通道上进行遥控信号转发功能测试；
60.下行功能测测试模块：在第二下行通道上进行遥测信号转发功能测试。
61.优选地，标定准备模块，包括：
62.后端射频转发间的测试设备第一连接子模块：将第一信号发生器连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将第一频谱分析仪连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；
63.前端射频转发间的测试设备第一连接子模块：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；
64.器上产品第一连接子模块：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二信号发生器，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二频谱分析仪。
65.优选地，上行插损标定模块，包括：
66.子模块m201：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一主份状态，第一主份状态表征为通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号的转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第一衰减值设置为0；
67.子模块m202：后端射频转发间内的第一信号发生器输出第一单载波信号，第一单载波信号的频率等于火星探测器的应答机的接收信号的载波频率，第一单载波信号的第一功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值；
68.子模块m203：在前端射频转发间的第二频谱分析仪上测量经第一上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行信号功率，记录上行信号功率值，并根据第一功率值和上行信号功率值，得到第一上行通道的第一插损基准值；
69.子模块m204：根据第一插损基准值调节后端上行主份设备和前端上行主份设备的可调衰减器的第一衰减值，并在第二频谱分析仪上测量的上行信号功率，使第二频谱分析仪上接收到的上行信号功率等于应答机的接收信号的动态范围的中间值，记录第一衰减值；
70.子模块m205：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一备份状态，第一备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第二衰减值设置为0；
71.子模块m206：重复执行步骤s202-s204，其中，重复执行时，步骤s202-s204中的后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，前端上行主份设备替换为前端上行备份设备，完成射频转发系统的第一上行通道的插损标定。
72.优选地，下行插损标定模块，包括：
73.子模块m301：通过射频转发系统控制软件将第一下行通道设置为第二主份状态，第二主份状态表征通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第三衰减值设置为0；
74.子模块m302：第二信号发生器输出第二单载波信号，第二单载波信号的频率等于应答机的发射信号的载波频率，第二单载波信号的第二功率值等于火星探测器测控下行通
道功率放大器的输出信号功率值；
75.子模块m303：在第一频谱分析仪上测量经环绕器发射天线发射，并由下行转发接收天线接收和第一下行通道转发的下行信号功率，记录下行信号功率值，并根据第二功率值和下行信号功率值，得到第一下行通道的第二插损基准值；
76.子模块m304：根据第二插损基准值调节前端下行主份设备和后端下行主份设备的可调衰减器的第三衰减值，并在后端射频转发间的第一频谱分析仪上测量下行信号功率，使第一频谱分析仪上接收到的下行信号功率等于火星探测器射频测试设备的接收信号的动态范围的中间值，记录第三衰减值；
77.子模块m305：通过射频转发系统的控制软件将第一下行通道设置为第二备份状态，第二备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第四衰减值设置为0；
78.子模块m306：重复执行步骤s302-s304，其中，重复执行时，步骤s302-s304中的前端下行主份设备替换为前端下行备份设备，后端下行主份设备替换为后端下行备份设备，完成射频转发系统的第一下行通道的插损标定。
79.优选地，功能测试准备模块，包括：
80.后端射频转发间的测试设备第二连接子模块：将火星探测器射频测试设备的上行遥控发射端口连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将火星探测器射频测试设备的下行遥测接收端口连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；
81.前端射频转发间的测试设备第二连接子模块：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；
82.器上产品第二连接子模块：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的火星探测器的功率放大器电性件的下行遥测信号发射端口，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的应答机电性件的上行遥控信号的接收端口，将应答机电性件、功率放大器电性件和地检设备相连。
83.优选地，上行功能测试模块，包括：
84.子模块m501：将第二上行通道设置为第三主份状态，第三主份状态表征通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第五衰减值设置为第一衰减值；
85.子模块m502：通过地检设备对应答机电性件进行加电；
86.子模块m503：后端射频转发间内的火星探测器射频测试设备输出上行遥控信号，上行遥控信号的第三功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值；
87.子模块m504：通过地检设备监测应答机的工作状态，确认应答机对第二上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行遥控信号的接收和锁定正常；
88.子模块m505：火星探测器射频测试设备持续多次发送数据内容固定的第一遥控指令帧，并通过地检设备接收应答机从上行遥控信号中接收和解调出的第二遥控指令帧，对
第二遥控指令帧对应的遥控指令的数据内容分进行误码检测，确认接收到的遥控指令的数据内容无误码；
89.子模块m506：通过射频转发系统的控制软件将第二上行通道设置为第三备份状态，第三备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号的转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第六衰减值设置为第二衰减值；
90.子模块m507：重复执行步骤s502-s505，其中，重复执行时，步骤s502-s505中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二上行通道的转发功能测试。
91.优选地，下行功能测测试模块，包括：
92.子模块m601：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四主份状态，第四主份状态表征为通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第七衰减值设置为第三衰减值；
93.子模块m602：通过地检设备对应答机电性件和功率放大器电性件加电，并设置应答机电性件的下行发射口，经功率放大器电性件输出下行遥测信号；
94.子模块ms603：在火星探测器射频测试设备上监测下行遥测信号的接收状态，确认火星探测器射频测试设备对下行遥测信号的接收和锁定正常；
95.子模块m604：通过地检设备持续输出数据内容固定的第一遥测帧，经应答机电性件调制输出；
96.子模块m605：火星探测器射频测试设备接收第一遥测帧对应的遥测信号并解调出遥测数据，对遥测数据进行误码检测，确认接收到的遥测数据无误码；
97.子模块m606：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四备份状态，第四备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第八衰减值设置为第四衰减值；
98.子模块m607：重复执行步骤s602-s605，其中，重复执行时，步骤s602-s605中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二下行通道遥测信号的转发功能测试。
99.优选地，子模块m505，包括：
100.预先设置与火星探测器射频测试设备发送的第一遥控指令帧的数据内容一致的第三遥控指令帧作为比对基准，将每一个第二遥控指令帧与第三遥控指令帧进行逐比特的一致性比对。
101.优选地，子模块m605，包括：
102.预先设置与地检设备发送的第一遥测帧的数据内容一致的第二遥测帧作为比对基准，将从射频转发系统转发的遥测信号中解调出的每一个第三遥测帧与作为比对基准的第二遥测帧进行逐比特的一致性比对。
103.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
104.1、本发明能够在火星探测器发射前对发射场发射区的射频转发系统的上行主备
份通道和下行主备份通道的进行插损标定和射频信号转发的功能进行测试，充分验证发射场射频转发系统对火星探测器的遥控信号和遥测信号转发的适应性。
105.2、本发明的功能测试能够模拟真实发射当天的火星探测器的天线位置、上下行信号状态和转发天线布局，测试结果能够为真实发射当天的转发方案提供指导，包括真实发射当天射频转发系统上行通道的下行通道的衰减设置、上行转发发射天线和下行转发接收天线的位置摆放等，保证真实发射当天位于发射塔的火星探测器与远程测试厂房的测试设备之间遥控信号和遥测信号的通信通畅。
附图说明
106.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
107.图1为本发明的流程示意图；
108.图2为本发明的插损标定的结构示意图；
109.图3为本发明的能测试的结构示意图。
具体实施方式
110.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
111.图1为本发明的流程示意图，如图1所示，本发明提供了一种火星探测器发射场发射区射频转发系统的测试方法，包括：
112.标定准备步骤：在射频转发系统上进行第一上行通道和第一下行通道的状态准备。
113.优选地，标定准备步骤，包括：后端射频转发间的测试设备第一连接子步骤：将第一信号发生器连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将第一频谱分析仪连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；前端射频转发间的测试设备第一连接子步骤：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；器上产品第一连接子步骤：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二信号发生器，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二频谱分析仪。
114.在本发明中对于第一信号发生器的类型不做限制，示例性的，可以为是德科技公司(keysight)的e8267d信号发生器。
115.在本发明中对于第一频谱分析仪的类型不做限制，示例性的，可以为是德科技公司(keysight)的9030a型频谱分析仪。
116.具体的，图2为本发明的插损标定的结构示意图，如图2所示，包括将第一信号发生器连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将第一频谱分析仪连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的
上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二信号发生器，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二频谱分析仪。
117.上行插损标定步骤：在第一上行通道上进行插损标定。
118.优选地，上行插损标定步骤，包括：步骤s201：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一主份状态，第一主份状态表征为通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号的转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第一衰减值设置为0；步骤s202：后端射频转发间内的第一信号发生器输出第一单载波信号，第一单载波信号的频率等于火星探测器的应答机的接收信号的载波频率，第一单载波信号的第一功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值；步骤s203：在前端射频转发间的第二频谱分析仪上测量经第一上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行信号功率，记录上行信号功率值，并根据第一功率值和上行信号功率值，得到第一上行通道的第一插损基准值；步骤s204：根据第一插损基准值调节后端上行主份设备和前端上行主份设备的可调衰减器的第一衰减值，并在第二频谱分析仪上测量的上行信号功率，使第二频谱分析仪上接收到的上行信号功率等于应答机的接收信号的动态范围的中间值，记录第一衰减值；步骤s205：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一备份状态，第一备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第二衰减值设置为0；步骤s206：重复执行步骤s202-s204，其中，重复执行时，步骤s202-s204中的后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，前端上行主份设备替换为前端上行备份设备，完成射频转发系统的第一上行通道的插损标定。
119.具体地，第一插损基准值为第一功率值和上行信号功率值的差值。
120.需要说明的是，第一插损基准值可以在后续进行真实发射时进行指导，示例性，真实发射时，根据第一插损基准值可以计算第一信号发生器输出的信号的功率值或者第二频谱分析仪测量的功率值。
121.下行插损标定步骤：在第一下行通道上进行插损标定。
122.优选地，下行插损标定步骤，包括：步骤s301：通过射频转发系统控制软件将第一下行通道设置为第二主份状态，第二主份状态表征通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第三衰减值设置为0；步骤s302：第二信号发生器输出第二单载波信号，第二单载波信号的频率等于应答机的发射信号的载波频率，第二单载波信号的第二功率值等于火星探测器测控下行通道功率放大器的输出信号功率值；步骤s303：在第一频谱分析仪上测量经环绕器发射天线发射，并由下行转发接收天线接收和第一下行通道转发的下行信号功率，记录下行信号功率值，并根据第二功率值和下行信号功率值，得到第一下行通道的第二插损基准值；步骤s304：根据第二插损值调节前端下行主份设备和后端下行主份设备的可调衰减器的第三衰减值，并在后端射频转发间的第一频谱分析仪上测量下行信号功率，使第一频谱分析仪上接收到的下行信号功率等于火星探测器射频测试设备的接收信号的动态范围的中间值，记录第三衰减值；步骤s305：通过射频转发系统的控制软件将第一下行通
道设置为第二备份状态，第二备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第四衰减值设置为0；步骤s306：重复执行步骤s302-s304，其中，重复执行时，步骤s302-s304中的前端下行主份设备替换为前端下行备份设备，后端下行主份设备替换为后端下行备份设备，完成射频转发系统的第一下行通道的插损标定。
123.具体地，第二插损基准值为第二功率值和下行信号功率值的差值。
124.需要说明的是，第二插损基准值可以在后续进行真实发射时进行指导，示例性，真实发射时，根据第二插损基准值可以计算第二信号发生器输出的信号的功率值或者第一频谱分析仪测量的功率值。
125.功能测试准备步骤：在射频转发系统上进行第二上行通道和第二下行通道的状态准备。
126.优选地，功能测试准备步骤，包括：后端射频转发间的测试设备第二连接子步骤：将火星探测器射频测试设备的上行遥控发射端口连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将火星探测器射频测试设备的下行遥测接收端口连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；前端射频转发间的测试设备第二连接子步骤：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；器上产品第二连接子步骤：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的火星探测器的功率放大器电性件的下行遥测信号发射端口，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的应答机电性件的上行遥控信号的接收端口，将应答机电性件、功率放大器电性件和地检设备相连。
127.具体的，图3为本发明的能测试的结构示意图，如图3所示，将火星探测器射频测试设备的上行遥控发射端口连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将火星探测器射频测试设备的下行遥测接收端口连接至后端射频转发机柜的下行通道出口；将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线；将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将火星探测器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的火星探测器功率放大器电性件的下行遥测信号发射端口，将火星探测器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的火星探测器应答机电性件上行遥控信号接收端口，将前端射频转发间的火星探测器应答机电性件、功率放大器电性件和地检设备相连。
128.上行功能测试步骤：在第二上行通道上进行遥控信号转发功能测试。
129.优选地，上行功能测试步骤，包括：步骤s501：将第二上行通道设置为第三主份状态，第三主份状态表征通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第五衰减值设置为第一衰减值；步骤s502：通过地检设备对应答机电性件进行加电；步骤s503：后端射频转发间内的火星探测器射频测试设备输出上行遥控信号，上行遥控信号的第三功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值；步骤s504：通过地检设备监测应答机的工作状态，确认应答机对第二上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行
遥控信号的接收和锁定正常；步骤s505：火星探测器射频测试设备持续多次发送数据内容固定的第一遥控指令帧，并通过地检设备接收应答机从上行遥控信号中接收和解调出的第二遥控指令帧，对第二遥控指令帧对应的遥控指令的数据内容分进行误码检测，确认接收到的遥控指令的数据内容无误码；步骤s506：通过射频转发系统的控制软件将第二上行通道设置为第三备份状态，第三备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号的转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第六衰减值设置为第二衰减值；步骤s507：重复执行步骤s502-s505，其中，重复执行时，步骤s502-s505中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二上行通道的转发功能测试。
130.优选地，步骤s505，包括：预先设置与火星探测器射频测试设备发送的第一遥控指令帧的数据内容一致的第三遥控指令帧作为比对基准，将每一个第二遥控指令帧与第三遥控指令帧进行逐比特的一致性比对。
131.下行功能测测试步骤：在第二下行通道上进行遥测信号转发功能测试。
132.优选地，下行功能测测试步骤，包括：步骤s601：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四主份状态，第四主份状态表征为通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第七衰减值设置为第三衰减值；步骤s602：通过地检设备对应答机电性件和功率放大器电性件加电，并设置应答机电性件的下行发射口，经功率放大器电性件输出下行遥测信号；步骤s603：在火星探测器射频测试设备上监测下行遥测信号的接收状态，确认火星探测器射频测试设备对下行遥测信号的接收和锁定正常；步骤s604：通过地检设备持续输出数据内容固定的第一遥测帧，经应答机电性件调制输出；步骤s605：火星探测器射频测试设备接收第一遥测帧对应的遥测信号并解调出遥测数据，对遥测数据进行误码检测，确认接收到的遥测数据无误码；步骤s606：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四备份状态，第四备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第八衰减值设置为第四衰减值；步骤s607：重复执行步骤s602-s605，其中，重复执行时，步骤s602-s605中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二下行通道遥测信号的转发功能测试。
133.优选地，步骤s605，包括：预先设置与地检设备发送的第一遥测帧的数据内容一致的第二遥测帧作为比对基准，将从射频转发系统转发的遥测信号中解调出的每一个第三遥测帧与作为比对基准的第二遥测帧进行逐比特的一致性比对。
134.需要知道的是，环绕器发射天线和环绕器接收天线均为初样验证件天线，技术指标与火星探测器正样天线一致；在回转平台上放置时，通过天线支架支撑，使环绕器发射天线和环绕器接收天线所在的空间位置和指向与真实发射当天火星探测器置于整流罩内时正样天线所在的空间位置和天线指向一致，模拟真实发射当天环绕器发射天线发射遥测信号和环绕器接收天线接收遥控信号的状态。
135.其中，技术指标包括以下至少一种：极化方式、工作频带、天线增益、波束宽度。
136.具体地，地检设备通过低频电缆与应答机电性件和功率放大器电性件相连，为应答机电性件和功率放大器电性件的工作提供供电，控制应答机电性件和功率放大器电性件
的运行和监测运行状态，并模拟火星探测器综合电子计算机向应答机发送器务遥测数据和接收应答机解调的上行遥控指令数据。
137.本发明提供了一种火星探测器发射场发射区的射频转发系统的测试系统，包括：
138.标定准备模块：在射频转发系统上进行第一上行通道和第一下行通道的状态准备。
139.优选地，标定准备模块，包括：
140.后端射频转发间的测试设备第一连接子模块：将第一信号发生器连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将第一频谱分析仪连接至后端射频转发机柜的下行通道出口。
141.前端射频转发间的测试设备第一连接子模块：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线。
142.器上产品第一连接子模块：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二信号发生器，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的第二频谱分析仪。
143.上行插损标定模块：在第一上行通道上进行插损标定。
144.优选地，上行插损标定模块，包括：
145.子模块m201：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一主份状态，第一主份状态表征为通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号的转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第一衰减值设置为0。
146.子模块m202：后端射频转发间内的第一信号发生器输出第一单载波信号，第一单载波信号的频率等于火星探测器的应答机的接收信号的载波频率，第一单载波信号的第一功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值。
147.子模块m203：在前端射频转发间的第二频谱分析仪上测量经第一上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行信号功率，记录上行信号功率值，并根据第一功率值和上行信号功率值，得到第一上行通道的第一插损基准值。
148.子模块m204：根据第一插损基准值调节后端上行主份设备和前端上行主份设备的可调衰减器的第一衰减值，并在第二频谱分析仪上测量的上行信号功率，使第二频谱分析仪上接收到的上行信号功率等于应答机的接收信号的动态范围的中间值，记录第一衰减值。
149.子模块m205：通过射频转发系统的控制软件将第一上行通道设置为第一备份状态，第一备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第二衰减值设置为0。
150.子模块m206：重复执行步骤s202-s204，其中，重复执行时，步骤s202-s204中的后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，前端上行主份设备替换为前端上行备份设备，完成射频转发系统的第一上行通道的插损标定。
151.下行插损标定模块：在第一下行通道上进行插损标定。
152.优选地，下行插损标定模块，包括：
153.子模块m301：通过射频转发系统控制软件将第一下行通道设置为第二主份状态，第二主份状态表征通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第三衰减值设置为0。
154.子模块m302：第二信号发生器输出第二单载波信号，第二单载波信号的频率等于应答机的发射信号的载波频率，第二单载波信号的第二功率值等于火星探测器测控下行通道功率放大器的输出信号功率值。
155.子模块m303：在第一频谱分析仪上测量经环绕器发射天线发射，并由下行转发接收天线接收和第一下行通道转发的下行信号功率，记录下行信号功率值，并根据第二功率值和下行信号功率值，得到第一下行通道的第二插损基准值。
156.子模块m304：根据第二插损基准值调节前端下行主份设备和后端下行主份设备的可调衰减器的第三衰减值，并在后端射频转发间的第一频谱分析仪上测量下行信号功率，使第一频谱分析仪上接收到的下行信号功率等于火星探测器射频测试设备的接收信号的动态范围的中间值，记录第三衰减值。
157.子模块m305：通过射频转发系统的控制软件将第一下行通道设置为第二备份状态，第二备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第四衰减值设置为0。
158.子模块m306：重复执行步骤s302-s304，其中，重复执行时，步骤s302-s304中的前端下行主份设备替换为前端下行备份设备，后端下行主份设备替换为后端下行备份设备，完成射频转发系统的第一下行通道的插损标定。
159.功能测试准备模块：在射频转发系统上进行第二上行通道和第二下行通道的状态准备。
160.优选地，功能测试准备模块，包括：
161.后端射频转发间的测试设备第二连接子模块：将火星探测器射频测试设备的上行遥控发射端口连接至后端射频转发机柜的上行通道入口，将火星探测器射频测试设备的下行遥测接收端口连接至后端射频转发机柜的下行通道出口。
162.前端射频转发间的测试设备第二连接子模块：将前端射频转发机柜的上行通道出口经射频电缆连接至固定塔平台上的上行转发发射天线，将前端射频转发机柜的下行通道入口经射频电缆连接至固定塔平台上的下行转发接收天线。
163.器上产品第二连接子模块：将环绕器发射天线和环绕器接收天线放置于整流罩区域的回转平台上，将环绕器发射天线经射频电缆连接至前端射频转发间的火星探测器的功率放大器电性件的下行遥测信号发射端口，将环绕器接收天线经射频电缆连接至前端射频转发间的应答机电性件的上行遥控信号的接收端口，将应答机电性件、功率放大器电性件和地检设备相连。
164.上行功能测试模块：在第二上行通道上进行遥控信号转发功能测试。
165.优选地，上行功能测试模块，包括：
166.子模块m501：将第二上行通道设置为第三主份状态，第三主份状态表征通过后端上行主份设备、光纤线缆和前端上行主份设备进行射频信号转发，并将后端上行主份设备和前端上行主份设备内的可调衰减器的第五衰减值设置为第一衰减值。
167.子模块m502：通过地检设备对应答机电性件进行加电。
168.子模块m503：后端射频转发间内的火星探测器射频测试设备输出上行遥控信号，上行遥控信号的第三功率值等于后端上行主份设备入口功率范围的中间值。
169.子模块m504：通过地检设备监测应答机的工作状态，确认应答机对第二上行通道转发和上行转发发射天线发射，并由环绕器接收天线接收的上行遥控信号的接收和锁定正常。
170.子模块m505：火星探测器射频测试设备持续多次发送数据内容固定的第一遥控指令帧，并通过地检设备接收应答机从上行遥控信号中接收和解调出的第二遥控指令帧，对第二遥控指令帧对应的遥控指令的数据内容分进行误码检测，确认接收到的遥控指令的数据内容无误码。
171.子模块m506：通过射频转发系统的控制软件将第二上行通道设置为第三备份状态，第三备份状态表征为通过后端上行备份设备、光纤线缆和前端上行备份设备进行射频信号的转发，并将后端上行备份设备和前端上行备份设备内的可调衰减器的第六衰减值设置为第二衰减值。
172.子模块m507：重复执行步骤s502-s505，其中，重复执行时，步骤s502-s505中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二上行通道的转发功能测试。
173.优选地，子模块m505，包括：
174.预先设置与火星探测器射频测试设备发送的第一遥控指令帧的数据内容一致的第三遥控指令帧作为比对基准，将每一个第二遥控指令帧与第三遥控指令帧进行逐比特的一致性比对。
175.下行功能测测试模块：在第二下行通道上进行遥测信号转发功能测试。
176.优选地，下行功能测测试模块，包括：
177.子模块m601：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四主份状态，第四主份状态表征为通过前端下行主份设备、光纤线缆和后端下行主份设备进行射频信号转发，并将前端下行主份设备和后端下行主份设备内的可调衰减器的第七衰减值设置为第三衰减值。
178.子模块m602：通过地检设备对应答机电性件和功率放大器电性件加电，并设置应答机电性件的下行发射口，经功率放大器电性件输出下行遥测信号。
179.子模块ms603：在火星探测器射频测试设备上监测下行遥测信号的接收状态，确认火星探测器射频测试设备对下行遥测信号的接收和锁定正常。
180.子模块m604：通过地检设备持续输出数据内容固定的第一遥测帧，经应答机电性件调制输出。
181.子模块m605：火星探测器射频测试设备接收第一遥测帧对应的遥测信号并解调出遥测数据，对遥测数据进行误码检测，确认接收到的遥测数据无误码。
182.子模块m606：通过射频转发系统的控制软件将第二下行通道设置为第四备份状态，第四备份状态表征为通过前端下行备份设备、光纤线缆和后端下行备份设备进行射频信号转发，并将前端下行备份设备和后端下行备份设备内的可调衰减器的第八衰减值设置为第四衰减值。
183.子模块m607：重复执行步骤s602-s605，其中，重复执行时，步骤s602-s605中的前端上行主分设备替换为前端上行备份设备，后端上行主份设备替换为后端上行备份设备，完成射频转发系统的第二下行通道遥测信号的转发功能测试。
184.优选地，子模块m605，包括：
185.预先设置与地检设备发送的第一遥测帧的数据内容一致的第二遥测帧作为比对基准，将从射频转发系统转发的遥测信号中解调出的每一个第三遥测帧与作为比对基准的第二遥测帧进行逐比特的一致性比对。
186.需要知道的是，环绕器发射天线和环绕器接收天线均为初样验证件天线，技术指标与火星探测器正样天线一致；在回转平台上放置时，通过天线支架支撑，使环绕器发射天线和环绕器接收天线所在的空间位置和指向与真实发射当天火星探测器置于整流罩内时正样天线所在的空间位置和天线指向一致，模拟真实发射当天环绕器发射天线发射遥测信号和环绕器接收天线接收遥控信号的状态。
187.其中，技术指标包括以下至少一种：极化方式、工作频带、天线增益、波束宽度。
188.具体地，地检设备通过低频电缆与应答机电性件和功率放大器电性件相连，为应答机电性件和功率放大器电性件的工作提供供电，控制应答机电性件和功率放大器电性件的运行和监测运行状态，并模拟火星探测器综合电子计算机向应答机发送器务遥测数据和接收应答机解调的上行遥控指令数据。
189.本发明能够在火星探测器发射前对发射场发射区的射频转发系统的上行主备份通道和下行主备份通道的插损和射频信号转发功能进行测试，充分验证发射场射频转发系统对火星探测器上行遥控信号和下行遥测信号转发的适应性，为真实发射当天的转发方案提供指导，包括真实发射当天射频转发系统上行通道的下行通道的衰减设置、上行转发发射天线和下行转发接收天线的位置摆放等，保证真实发射当天位于发射塔的火星探测器与远程测试厂房的测试设备之间上行遥控信号和下行遥测信号的通信通畅。
190.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
191.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。