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背景:為“神舟”保駕護(hù)航的西安衛(wèi)星測控中心

2005年10月12日 14:34

  中新社北京十月十二日電 (記者 孫自法 周兆軍)“神舟”飛船進(jìn)入浩瀚太空后,如何使飛船聽從地面指揮、完成各種太空動作?如何實現(xiàn)對航天員生理安全情況、飛船運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控?如何讓飛船按預(yù)定軌道安全返回地面?

  不用擔(dān)心。西安衛(wèi)星測控中心及其所屬八個測控站構(gòu)成陸基測控網(wǎng)的主體,在飛船與地面之間搭起一座看不見的橋,為天地聯(lián)系提供了一套精密、尖端的高科技測控通信系統(tǒng)支持。

  從神舟一號到神舟六號,從無人飛行試驗到載人航天飛行,西安衛(wèi)星測控中心作為中國載人航天工程測控通信系統(tǒng)的重要組成部分,一直默默地為“神舟”的太空之旅保駕護(hù)航。

  建立國際化的遠(yuǎn)程透明遙控模式

  中國載人航天工程對測控技術(shù)精度、自動化水平和測控資源的合理利用都提出更高要求。為滿足載人飛船測控通信需要,西安衛(wèi)星測控中心在航天測控模式上實現(xiàn)了前所未有的跨越。

  該中心科技人員對測控軟、硬件系統(tǒng)進(jìn)行更新改造,使中心計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力由每秒六百萬次提高到上億次,并在重要測控站全部裝備國際通用的S頻段測控設(shè)備,使中心具備對測控站設(shè)備直接進(jìn)行監(jiān)視、控制的能力,原來許多由測站處理后再送中心驗證的數(shù)據(jù),現(xiàn)在均可由中心實時處理,測控站只作為接收、輸出信息的通道。

  神舟一號無人試驗飛船發(fā)射升空后,西安衛(wèi)星測控中心及所屬地面測控站,當(dāng)即啟用與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的基于S頻段測控設(shè)備的遠(yuǎn)程透明遙控模式,即中心直接遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制全國各測控站點的設(shè)備,通過強大的中心計算機系統(tǒng)對各種測控數(shù)據(jù)自動進(jìn)行分析運算,極大提高測控精確度和計算速度,真正實現(xiàn)測控模式上的智能化革新。

  西安衛(wèi)星測控中心研發(fā)的遠(yuǎn)程透明遙控模式,簡化了測控通信程序,實現(xiàn)了測控智能化,提高了運算效率,降低了誤差系數(shù)。目前,這種透明遙控模式已被北京航天指揮控制中心借鑒,作為指控載人航天測控系統(tǒng)的主控模式。

  近年來,西安衛(wèi)星測控中心還通過遠(yuǎn)程透明遙控模式,先后與法國、瑞士、巴西等國家實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)并開展航天技術(shù)合作。

  構(gòu)織站點分布最科學(xué)的地面測控網(wǎng)

  對于航天器的測控通信而言,測控站分布越廣、布站越密集,對飛行軌跡測控的履蓋率就會越高,獲取的測控數(shù)據(jù)也會越豐富,從而直接能提高對航天器跟蹤測控的精度和可靠性。

  中國由于條件所限,無法象國外航天大國那樣實現(xiàn)全球布站,只能在航天器飛行過程中一些關(guān)鍵弧段布站,大量的測控盲區(qū)因此無法避免。在這些盲區(qū)內(nèi),航天器將與地面完全失去信號聯(lián)系,在太空中丟失的可能性很大。對于載人飛船的測控,如果不提高測控履蓋率,飛船和航天員在茫茫太空的安全就要受到極大威脅。

  為減少地面對航天器跟蹤控制的盲區(qū),西安衛(wèi)星測控中心立足現(xiàn)有條件,匯集中心的測控專家進(jìn)行反復(fù)調(diào)研、分析和論證,尋找突破這一測控瓶頸、科學(xué)建立測控站點的最優(yōu)方案:

  他們在原有十幾個測控站點基礎(chǔ)上科學(xué)選址,在飛船飛行的幾個非常關(guān)鍵的弧段新增設(shè)五個測控站。同時,通過優(yōu)化軟件系統(tǒng)的工程化能力,大力挖掘所屬測控站點的有效測控潛能,填補了幾段重要的測控盲區(qū),使地面測控網(wǎng)日趨完善,測控履蓋率短短幾年內(nèi)提升了近十個百分點。

  西安衛(wèi)星測控中心用不到百分之四十的測控履蓋率,取得了對中國發(fā)射所有航天器測控成功率百分之一百的成就,這在整個國際航天領(lǐng)域都是罕見的,也為中國首次載人航天飛行圓滿成功奠定了堅實的基礎(chǔ)。

  以一流技術(shù)打造現(xiàn)代“測控航母”

  西安衛(wèi)星測控中心組建三十五年來,一直承擔(dān)著中國發(fā)射的所有航天器的實時測控與在軌管理任務(wù),先后實現(xiàn)“飛向太空、返回地面、同步定點、一網(wǎng)多星、國際聯(lián)網(wǎng)、飛船回收”六大技術(shù)跨越。

  中國啟動實施載人航天工程后,該中心緊盯國際航天技術(shù)發(fā)展前沿,吸引大批高新科技人才,推動測控技術(shù)向更高層次跨越式攀升,僅圍繞“神舟”載人飛船就完成近百項重大技術(shù)突破,其中五十多項為關(guān)鍵測控技術(shù)突破:

  陳長貴總師牽頭研發(fā)的《“陸基測控網(wǎng)多任務(wù)管理中心”設(shè)計與實施》,使中心和測控站所有測控設(shè)備全部納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一遠(yuǎn)控管理,實現(xiàn)測控資源最優(yōu)分配策略與算法,提高了測控資源的有效利用率,極大提升了對航天器實施集約化測控的綜合能力。

  年輕科技人員李恒年組織研發(fā)的《試驗飛船返回計算方案及軟件》,采用有升力情況下的航天器返回計算方法,使地面預(yù)報飛船著陸點的精確度達(dá)到八公里左右,極大地縮小了對飛船返回艙進(jìn)行地面搜索救援的范圍。這一國際先進(jìn)水平的飛船返回段軌道控制計算方案,填補了中國該領(lǐng)域一項技術(shù)空白。

  該中心科技人員還在李濟生院士研發(fā)的精密定軌技術(shù)基礎(chǔ)上,將軌道測量精度提高到米;其自主研發(fā)的天地協(xié)同飛船返回搜救模式,則開創(chuàng)了中國航天器回收技術(shù)先河。

  西安衛(wèi)星測控中心負(fù)責(zé)人表示,目前,該中心已具備對高、中、低各種軌道航天器實施精確測量控制的能力;今后,該中心將逐步打造成集現(xiàn)代化、智能化、國際化為一體的航天“測控航母”,為中國載人航天工程后續(xù)任務(wù)、為中國航天事業(yè)發(fā)展、為人類探索太空服務(wù)。

 
編輯:陶光雄】
 

專題:“神舟六號”遨游太空
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