據(jù)報道，最快下月中旬，兩名航天員將搭載“神舟六號”作近5天的太空遨游。在這段時間內(nèi)，九霄云外的飛船如何與地面保持聯(lián)系？承擔(dān)“神六”測控通信9個子系統(tǒng)的上海航天測控通信研究所的科研人員昨日向早報記者講述了飛船和地面之間千絲萬縷的關(guān)系。
眼睛：“直播”航天員一舉一動
在300多公里高空的“神六”飛船內(nèi)，航天員的一舉一動在地面的屏幕上清晰可見，而這便將由測控通信系統(tǒng)中的“眼睛”來實現(xiàn)。據(jù)專家介紹，實現(xiàn)“眼睛”的功能主要通過飛船內(nèi)部的攝像機(jī)、圖像壓縮傳輸系統(tǒng)、數(shù)傳系統(tǒng)和地面接收播放系統(tǒng)聯(lián)合完成。
據(jù)了解，“神六”向地面的數(shù)據(jù)傳輸總帶寬為每秒2M，而其中用于畫面?zhèn)鬏?04k，用于畫面所帶聲音64k。隨著我國圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展，704k能夠傳回的圖像已經(jīng)相當(dāng)清晰。
嘴巴和耳朵：落地后“發(fā)話”以供搜索
在無比冷清的太空中，能夠聽到地面的聲音對于航天員來說是一種心理的慰藉。而在航天員的訓(xùn)練測試過程中，能否頂住心理壓力也是最為重要的環(huán)節(jié)之一。據(jù)專家介紹，“神六”設(shè)計了聲音傳輸?shù)摹岸啾ｋU”，以保證“熱線”的暢通。
據(jù)了解，在飛船上的話音通信器將涵蓋模擬話音和數(shù)字話音，其中數(shù)字話音包括16kbps、32kbps、64kbps等多個通道。而通過短波傳輸?shù)哪M話音將作為應(yīng)急通道，專家解釋，這是因為短波具有覆蓋面寬的特點。
據(jù)專家介紹，本次“神六”除了宇航服上的通訊設(shè)備外，還特別準(zhǔn)備了耳麥。據(jù)了解，楊利偉在“神五”21小時的太空之旅中近10千克宇航服始終未能離身，而即將升空的“神六”航天員則可不必再受這份“煎熬”，在進(jìn)入太空艙后他們即可脫下身上的宇航服，換上連身操作服、戴上耳麥“輕松上陣”。
而除了在空中以外，“神六”的“嘴巴和耳朵”在返回地球時也將派上大用場。據(jù)透露，在本次“神六”返回艙歸來的時候，落地后其將通過短波向四周發(fā)出模擬話音，等待搜索部隊的來到，而這也是因為短波具有適合地面?zhèn)鬏數(shù)奶攸c。
一雙無形之手可遙控飛船姿態(tài)開關(guān)
在“神六”的飛行過程中，測控通信系統(tǒng)中的“USB波段信道”和“C波段信道”能將飛行速度、距離、方位等信息傳回地面指揮中心。據(jù)專家介紹，這兩條信道就像馬路上的主干道和輔助通道，負(fù)責(zé)將各類信息暢通的送往地面。
而在地面收到具體信息后，便能通過USB應(yīng)答機(jī)將指令或者數(shù)據(jù)傳輸至飛船上，從而可以遙控飛船姿態(tài)和各儀器開關(guān)。
神經(jīng)：在地面“觸摸”航天員脈搏
在“神舟六號”飛船上，有一個超短波通信系統(tǒng)，它能夠讓地面上工作人員了解到航天員的身體狀況。據(jù)專家介紹，該系統(tǒng)通過特殊的傳感器，把航天員的生理數(shù)據(jù)監(jiān)測下來。地面生物和醫(yī)學(xué)專家可以收到航天員的脈搏、血壓，以及全身各器官的生理反應(yīng)，從而對航天員的身體狀況了如指掌，并及時給出合理的保健建議。除此以外，這些數(shù)據(jù)還能為未來建立空間站積累資料。
據(jù)了解，為避免突如其來的外在干擾，研究人員準(zhǔn)備了多種方案保證萬無一失。短波、超短波、S波段、C波段以及各種不同頻率的波段將能夠保證各類數(shù)據(jù)暢通地傳輸?shù)降孛妗?/p>
神六測控通信系統(tǒng)中由上海研發(fā)的9大子系統(tǒng)
1.USB波段信道：完成載人飛船天地間無線通信主通道，能夠?qū)崿F(xiàn)遙控、遙測、圖像傳輸、雙向通話、地面跟蹤測量任務(wù)。
2.C波段信道：主要用于飛船的測軌，將返回艙的飛行速度、距離、方位等信息傳遞回地面指揮中心。其同時作為USB波段信道的輔助。
3.圖像傳輸系統(tǒng)：攝下航天員在太空飛行時的畫面，并進(jìn)行數(shù)模變換、壓縮，并進(jìn)行對地實時傳輸。
4.話音傳輸系統(tǒng)：有多個傳輸通道，能為空地提供可靠的話音雙向傳輸。
5.飛船遙測系統(tǒng)：用于顯示飛船中各種設(shè)備的工作狀態(tài)，地面控制中心的專家通過數(shù)據(jù)判讀，可以知道飛船上的各種設(shè)備工作和飛船運行姿態(tài)是否正常。
6.飛船遙控系統(tǒng)：其能夠覆蓋飛船上升段、運行段、返回段、回收段等過程。主要用來發(fā)布各種飛行指令，注入飛船計算機(jī)工作所需要的數(shù)據(jù)。在飛行中，萬一飛船個別設(shè)備發(fā)生故障，計算機(jī)將為航天員提供如何克服故障的“菜單”。
7.超短波通信系統(tǒng)：負(fù)責(zé)傳輸航天員的各種生理數(shù)據(jù)。
8.短波通信系統(tǒng)：具有較強的地波傳輸能力，可比其他信道傳得更遠(yuǎn)，用于應(yīng)急通信，同時還能傳送GPS定位信號，在返回艙著陸后能為地面搜索人員提供所在位置的經(jīng)緯度。
9.天線
整個測控通信系統(tǒng)除了上海的9大子系統(tǒng)外，還包括北京相關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)的GPS定位系統(tǒng)、頻率綜合器等。
(來源；東方早報；陳斌)
