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飞天序幕中国二(9)

来源:工程与试验 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-07

【作者】:网站采编
【关键词】:
【摘要】:着陆场活动测控站 “高技术,精装备,重劳动”,是活动测控回收的特点,每次任务来临前,200多台设备、70多台车辆、上千吨的物资器材,分乘两辆专列

着陆场活动测控站

“高技术,精装备,重劳动”,是活动测控回收的特点,每次任务来临前,200多台设备、70多台车辆、上千吨的物资器材,分乘两辆专列从陕西渭南出发,经铁路、公路到达四子王旗。由于条件有限,拆卸设备,装卸列车,都是人抬肩扛来完成的。特别是两台20多吨重的雷达天线,装在17米长的特种车上,定位时要精确到毫米级,这对他们来说,不仅是智慧的较量,更是意志和体力的考验。

在着陆场的建设过程中,内蒙古自治区党委和政府给予了极大的支持和帮助。建设初期,驻地不通电话,政府出钱架设;返回舱运输,公安沿途护送,铁路全力保障。飞船首飞前夕,自治区领导得知从阿木古郎草原到着陆场区仅有一条泥泞小道时,立即调集了人力、物力和财力赶来修建,驻地牧民们也自发地带上铁锹、镐头,加入修路大军之中。一条长达60公里的公路,不到一个月就修通了……

天地海网一线牵

世界上第一枚近程运载火箭发射的时候,射程仅为几百公里,一部雷达就能完成对它的全部跟踪测量。随着运载火箭和人造卫星越飞越远,本土的测控站已不能满足需要,必须编织一张航天测控网。就载人航天工程来说,如果把飞船比作风筝,测控系统的专家就是手握风筝线的人,测控通信的链路就是那根至关重要的“线”。

船箭分离后,飞船需要进行一系列的调姿和变轨后,才能进入预定轨道开展工作,这个过程中,飞船会不断受到地球引力、日月引力、高层大气阻力、太阳光压力和太阳风的影响,使飞行轨道发生各种各样的变化。为保证飞船正常工作和返回舱顺利返回,就需要通过陆基、海基和天基的测量设备进行综合精密定轨,测量出飞船的轨道,获取高精度的飞船轨道状态和时间信息,进行实时跟踪和控制。

我国载人航天工程的测控通信系统是由航天指挥控制中心(包括北京航天指挥控制中心、西安卫星测控中心、酒泉卫星发射中心)、测控站和远望号测量船以及通信网络等组成的。

测控通信系统是飞船和地面唯一的联系纽带,在轨运行控制、轨道维持等都需要这个系统来进行。各种数据、调度指令、语音和视频通话的信息在天地间传输是一件非常复杂的系统工程,任何节点发生错漏,都会导致无法挽回的后果。因此,测控通信系统在整个工程中,有着极为重要的作用。

1992年,载人航天工程启动时,测控系统首先要解决的是测控体制问题。

20世纪60年代,在著名科学家陈芳允的主持下,我国在较短的时间内建起了一条超短波、高精度的测量带,保证了第一颗人造卫星的成功发射。之后,陈芳允仔细研究了美国载人登月时的测控方法,提出了采用统一测控系统的设想。在这一思想的指导下,20年后,我国便形成了由西安卫星测控中心和9个陆基测控站以及两艘远洋测量船队组成的C频段测控网,可以完成对高中低轨道卫星和地球同步卫星的测控。

工程立项前,我国使用的主要是对中低轨卫星和少数地球同步卫星进行测控的超短波网系和支持高轨道地球同步卫星测控通信的C波段测控网系组成的“一网两系”的体制。前者在历次卫星测控任务中发挥了重要作用,但设备老化,面临退役;后者则不符合国际电信联合会关于航天测控业务使用频段的划分,无法与国际标准兼容。更重要的是,针对载人航天的测控,存在着航天员与地面联系等一系列新的问题,无论是超短波还是C波段测控网都无法满足工程的需要,急需布设一张全新的测控网。

王永志对载人航天工程副总设计师陈炳忠说:“我们过去的航天测控网一用就是几十年,必须采用新的技术手段,才能适应发展的需要。另外,我国的测控站、测量船不会太多,还应当考虑国际联网的可能性。”

陈炳忠是一位资深的航天测控专家,在制定载人航天的测控方案和实施飞行控制中都发挥了重要作用。他回答说:“测控波段的选择和测控网的布局十分关键,而根据我们的国情,必须走低投入、高产出的路子。规划、设计新一代S波段统一测控通信系统是最好的选择。”

S波段是指频率范围在1.55G~3.4GHz之间的电磁波频段,主要应用在中继卫星、卫星通信和雷达上面,现在常用的蓝牙、无线路由、无线鼠标上使用的就是这个范围的波段。

1989年,我国航天测控系统的总体设计单位——北京跟踪与通信技术研究所首次提出了建立S波段统一测控通信网的设想。这个研究所集中了航天测控领域的大部分专家,陈炳忠就曾在这个所当过所长,是S波段统一测控通信网积极的倡导者之一。

文章来源:《工程与试验》 网址: http://www.gcysyzz.cn/qikandaodu/2021/0407/1557.html

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