本报记者 夏杨 孙朝方 孙璇
中国宇航员带着华夏子孙的千年梦想“太空漫步”!这次航天员要出舱,还要释放小卫星,测控技术要求提高了不少。
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沈荣骏是我国导弹卫星航天测控系统的主要奠基人,中国载人航天工程主要开拓者之一。他与国内专家一道创建了我国大型地面测控系统、远洋综合测量船和测量飞机的研制体系,提出与国际接轨的陆、海基全球测控网,主持了航天测控综合兼容的测控网建设,建成了能满足多种飞行试验要求的测控网。2005年,他当选为中国工程院院士。
1 神七首用天基测控系统
新投入远望5号、6号两艘测控船,外加一颗数据中继卫星,轨道测控覆盖率从原来的12%提高到60%
测控新添两条“船”一颗“星”
羊城晚报:火箭、飞船、卫星等飞上天后,完全靠地面遥控,测控系统事关航天发射的成败。沈院士,您是航天测控专家,您觉得和以往卫星发射相比,这次神七飞行任务测控有什么不同?
沈荣骏:任何火箭、卫星等的发射都要依托现有的航天测控网,神七飞船也是如此。不过有所区别的是,这次新投入使用了远望5号、6号两艘测控船。另外,天上最近发射了一颗数据中继卫星。以这颗卫星为基础已经建立起了一个天基测控系统。
在此之前,中国的航天测控系统,依赖于陆、海及海外测控点,有了中继卫星后,多了天际测控系统,对飞船来讲,轨道测控覆盖率将从原来的12%提高到60%。这是和以前最大的不同!
不过,目前这个系统定位为实验系统,是第一次使用。但我们对它的成功充满信心,因为之前我们做了反复的试验,系统状况良好。
羊城晚报:新投入使用的远望5号、6号测控船和中继卫星“天链一号”,在神七发射和“太空行走”中起怎样的作用?
沈荣骏:新的测控船投入使用,使我们海上测控功能更加完善;中继卫星带来更大变化,以前中国测控网是陆海基一体化测控网,现在加上中继卫星后,是陆海空天一体化测控网,这就将测控覆盖率大大提高了。并且,新的测控网增加了可靠性,提高了数据传输能力,提高了测量的精度和实时性。
航天测控“五大难点”
羊城晚报:航天测控难,请您分析一下,航天测控难在哪里?
沈荣骏:航天测控的难度主要表现在以下几点:
一是要求高可靠。运载火箭的发射是一次性的,打出去后不可能再来第二次。并且火箭发射任务要求很高,一旦出现事故,就会造成很大的损失。火箭飞行中要不断输入指令,进行飞行控制,测控可靠性不高,发射的危险性就增大;二是高实时。航天测控需要实时把数据传下来,根据传送下来的数据,作出实时判断。这时间是用毫秒计算的;三是高精度。所有测量数据都要求高精度,没有精度就谈不到航天测量控制;四是高覆盖。火箭和飞船在轨道飞行过程中,测控网的覆盖范围要尽量大。我国领土范围有限,在960万平方公里中开展航天活动,是不够的。所以要向海洋、天空、向海外拓展点。现在要建立天基测控系统,就是为了提高测控系统的覆盖率;五是高速率,航天发射中大量的数据,包括宇航员图像、飞行状况图像等所有工作状态数据,都要通过测控系统及时传回来,因此对数据传输速率要求很高。
羊城晚报:以后要进一步提高覆盖率,将来理论上会不会达到100%?
沈荣骏:100%是不可能的。我们主要是把天基测控系统完善起来,用中继卫星把覆盖率提高。理论上讲,再增加一颗中继卫星,覆盖率还可以增加。100%只是个理论数字,实际上很难做到,并且越往后提高越难。
新测控网“一网打尽”
羊城晚报:您是中国航天测控网络的奠基人之一,中国航天测控网是经过怎样不懈努力建立起来的?
沈荣骏:我国现在的航天测控网,最早是上世纪70年代钱学森同志提出建设的。当时中国的航天测控网,还是上世纪60年代后期为发射东方红一号卫星建立起来的,当时我负责这个网络的总体设计,受历史条件限制,网络很简陋,仅能满足第一颗卫星发射的需求。
这个网络建成后,钱学森同志讲,要搞一个测控网络,把整个航天飞行器都包括在里面。他说我国卫星发射有自己的特点:是多场区的,有酒泉、太原、西昌三个卫星发射中心;每个场区发射卫星的倾角不同,发射方向不同,并且每次发射的轨道高度也不同。要建立一个适应这些特点的统一网络,是比较复杂的问题。
根据钱学森的总思想,我们在原有基础上调整了测量设备,优化了布局,形成了一个以陆地和海洋为基础的测控网。到载人航天工程上马以后,我们在这个基础上再次完善了网络。建立起了一个与国际接轨的、统一S波段的航天测控通讯网,这个网络集光学测量、遥测、遥感、数据传输等功能为一体,可以支持载人航天任务,也可支持其它中低轨道卫星和同步轨道卫星任务。真正是“一网打尽”。
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