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陆海天基测控网:联通寰宇“护航”中国空间站

发布日期:2022-06-18 15:26    点击次数:63

陆海天基测控网:联通寰宇“护航”中国空间站

  陆海天基测控网——

  联通寰宇“护航”中国空间站

  吕炳宏 目田军报记者 安普忠 王凌硕

  西安卫星测控中心喀什测控站。吕 龙摄

  6月5日,神舟十四号载人飞船搭乘长征二号F遥十四运送火箭放射起飞,与天和中枢舱完成快速自主交会对接。中国空间站第三批航天员的天际之旅负责拉开帷幕。

  航天器起飞后,通过测控通讯系统与大地保持关系。动作我国载人航天工程的七大系统之一,测控通讯系统在载人航天任务的各个阶段都推崇着极其迫切的作用。

  和解S波段测控系统(USB)以其高可靠性、高精度、高及时、高数据率的特色,受到各航天大国的疼爱。

  自中国载人航天工程立项以来,历经30年的探索与试验,我国已建成了陆、海、天基全面遮掩的和解S波段测控网,其详尽性能已达到国际先进水平。

  USB测控网,在人类登月工程中出生

  20世纪50年代末,苏联火箭大家科罗廖夫率领团队,将导弹改形成了一个直径58厘米、重83.6公斤的球体,然后为其装上4根鞭状天线和一些科学仪器。这是人类的第一颗人造卫星。

  1957年10月4日,苏联将这颗名为“斯普特尼克一号”的人造卫星放射起飞。从此,人类开启了天际探索的征途。

  这颗人造卫星里面装载有两台无线电放射机,每隔0.3秒就会向地球发出信号。通过摄取这些信号,大地不错测算卫星的位置信息,并进行追踪。

  卫星每天会从莫斯科上空经由2次。关于其时代的苏联人民来说,在晴明的秋夜仰望星空,如若看到群星之中有一颗星星在移动,那一定是“斯普特尼克一号”。

  缺憾的是,人类第一颗人造卫星只在天际中脱手了92天,便坠入大气层破除了。

  1961年4月,苏联又在载人航天工程上先美国一步,宇航员加加林乘坐东方1号飞船从拜科努尔放射场开赴,在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周,历时1小时48分钟。

  天际竞赛第一、第二回合的接连落败,让美国把终末的“翻盘”但愿录用在了载人登月上。

  水星号和双子星号载人航天任务中,美国使用的大地测控网选拔了不同的波段和频率,使得飞船上竖立了好多放射机和摄取机,大大加多了飞船开发的分量、功耗和操作复杂性。

  为了改革这种情况,美国国度航空航天局(NASA)选拔了喷气推动实验室(JPL)提议的使用S波段(2000-4000兆赫)微波和解测控本领的决议。他们意在通过这种本领,打造一个将航天器的追踪测轨、遥测、遥控和寰宇通讯等功能合为一体的无线电测控系统。

  这种“和解测控系统”将多样信息远隔调制在不同频率的副载波上,并打包成一个载波后发出。摄取端再对载波进行解调,然后用不同频率的滤波器对各副载波进行领悟、分发,飘浮为语音、图像、遥测等原始信息,使其兼具测轨、遥测、遥控、数传和语音等功能。同期,该系统选拔的伪无意码测距本领,不错完成距离38万公里外月球轨道的测距问题。

  1966年,用于“阿波罗”登月的和解S波段测控系统(USB)负责插足使用,航天测控也由此从单一功能散布体制矫正为详尽多功能体制。美国在北纬40°至南纬40°的带状区域内竖立了近20个USB站,共保险了数十次“阿波罗”遨游任务。其后,该测控网也参与到了其他近地卫星与地球同步轨道卫星的测控任务中。

  1979年, xxxx18一20岁hd第一次在日内瓦召开的世界无线电管痛快议负责决定以S波段动作空间业务波段,并渐渐取代列国大都使用的VHF超短波波段。从此以后,法国、欧空局等一些国度和组织决定按此建造USB测控网。

  20世纪80年代中期,跟着新本领、新工艺、新器件不断泄露,以法国为代表的各航天大国罢了了USB测控网袖珍化、数字化、自动化,可选拔相同频率和相同传输法式与其他国度进行兼容与联网。其软件算法和处置样式,比起昔日专为“阿波罗”任务栽培的USB测控网有了长足的跨越。

  中国USB测控网一“战”成名

  1992年,中国载人航天工程负责启动,测控通讯系统的论证、狡计和研制使命立时张开。通过数十年发展,我国告成建起了具有中国特色的、达到国际先进水平的和解S波段航天测控网。

  为了确保神舟飞船在要道遨游段落都有测控通讯援手,西安卫星测控中心在黄海隔邻组建了青岛测控站,在喀什、渭南、厦门等测控站加装USB测控开发,并在着陆场区等地部署了行动测控站。

  如今,由东风、北京、西安三大中心,关联大地测站,和远眺号测量船构成的陆海基USB测控网已初具范畴。测控网在频段和体制上与国际兼容,集测轨、遥测、遥控、语音、电视等功能于一体,详尽了测控和寰宇通讯,既可援手我国载人飞船、通盘中低轨卫星的测控,也可援手S频段同步轨道卫星的测控任务。

  2003年10月15日9时整,在万众粗心之下,秋霞网神舟五号载人飞船在酒泉卫星发命中心放射起飞。

  “青岛,船箭分离!”9时许,神舟五号飞船与长征二号F运送火箭在青岛站测控弧段内完成船箭分离。1分钟后,远眺1号船向飞船发出太阳能帆板张开提醒,载着我国首位航天员杨利伟的神舟五号飞船凯旋进入预定轨道。跟着测控站、船接踵张开测控,杨利伟在天际中展示国旗的短暂通过测控网传遍千门万户。与此同期,来自各参试站、船显明洪亮的一声声“平方”,让大地为之牵记的通盘人相等宽心。

  经由14圈的遨游,10月16日5时35分,北京航天遨游规定中心向飞船发送复返提醒,远眺3号测量船及一齐外洋测控站点对飞船先后发送轨返分离、复返制动提醒。飞船告成复返故国上空。

  通过测算遥测数据,北京航天遨游规定中心与西安卫星测控中心接踵运筹帷幄出了复返舱的预告落点。6时23分,复返舱在内蒙古四子王旗主着陆场告成着陆,仅13分钟后,搜救人员告成找到复返舱,我国初次载人航天遨游任务获取圆满告成。

  牧箭揽舟,牵神舟飞船遨游天际。伴跟着杨利伟代表中国初次飞天的豪举,我国USB测控网一“战”成名。

  联通寰宇创造更多中国航天遗迹

  2008年9月27日,航天员翟志刚身着“飞天”舱外航天服,从神舟七号飞船轨道舱缓缓探出肉体。在群众亿万观众审视下,翟志刚接过刘伯明递来的五星红旗。茫茫天际中,国旗那一抹红相等留心。

  与此同期,部署在大地和海上的测控站、船正在开展一场跨越万里的辛勤赛。由10多个大地测控站、5艘远眺号测量船构成的一条范畴空前的陆海基测控带,全程保险大地与飞船40多分钟的连接测控通讯,翟志刚“散步天际”的伟貌才得以毫无阻隔地展目前全世界眼前。

  关联词,动用如斯庞杂范畴的陆海基测控资源对单一方针进行测控,已无法闲散中国载人航天过去的需求。飞船与空间站交会对接、航天员在空间站始终驻留……这对测控系统提议了更高要求。

  翟志刚复返飞船后不久,在距离地球3万6千多公里的同步轨道上,天链一号01星欺诈它自带的中继测控天线告成拿获飞船信号,初次向大地发送了这颗卫星摄取的遥测与图像数据。

  动作神舟七号任务的四大科学考试任务之一,天基数据中继把测控站从大地“搬”到了天际中。比较大地测控站,中继卫星受地球曲率影响小,仅这一颗中继卫星就能将我国对神舟七号飞船的测控遮掩身手大大进步,三颗中继卫星组网便可使对飞船的测控率达到近100%。

  这是航天测控人几十年来心驰神往的本领体系,更是我国航天测控行状过去的必经之路。

  2012年,经由4年放射部署,三颗中继卫星终于构成了我国首个天基测控网。

  2013年6月20日,“天际西席”王亚平在玉阙一号考试舱内为世界中小学生带来了一场长达51分钟的“天际讲课”;2016年10月21日晚,大地通过天链一号03星向玉阙二号空间实验室告成传输电视信号,航天员景海鹏和陈冬初次收看到了寰宇同步播出的《新闻联播》;2021年4月29日,天和中枢舱告成放射,中国空间站栽培的大幕负责拉开……借助日趋完善的USB测控网,航天员寰宇通话、收发电子邮件的末端条目和资本越来越低,用户体验也越来越好,过去空间站内漫长的天际之旅也将愈加丰富多彩。

  西安卫星测控中心正高等工程师杨永安向记者先容,空间站在轨建造期间,神舟飞船复返轨迹跨度范围发生了较大变化。此外,神舟十四号任务期间,问天、梦天实验舱接踵放射,遨游乘组在轨驻留期间,将协调大地完成空间站拼装建造使命,并资历9种组合体构型、5次交会对接、3次分离除掉和2次转位任务,在轨遨游任务复杂进程将成为历次任务之最……本领气象上的这些变化对测控通讯系统也提议更高要求。

  天际中,由多颗天链中继卫星构成的天基测控网动作主要测控技能参与到载人航天遨游任务中,并在交会对接、出舱行动等迫切任务节点提供天基测控与数据中继援手。

  远洋大海,有了天基测控的强力援手,远眺号测量船队仅需派出一艘测量船参与到神舟十四号任务中,且在完成交会对接测控任务后便可返航,大大批入为出出海资本。神舟七号任务中5艘远眺号测量船列阵大洋的壮观场景依然成为历史。

  动作载人航天任务中的“老牌”主力,陆基USB测控开发将以其踏实可靠的性能与中继卫星互为补充,共同护航航天员的天际之旅。

  让寰宇近在目下。在神舟十四号遨游乘组为期6个月的天际旅程中,中国USB测控网必将担负起联通寰宇的重负,创造更多中国航天遗迹。



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