從10%邁向100%
——神九成功見(jiàn)證我航天測(cè)控通信自主創(chuàng)新成就
新華社北京7月1日電(記者 田兆運(yùn) 王玉山)13天飛行、14次變軌、2次交會(huì)對(duì)接以及航天員長(zhǎng)時(shí)間在太空飛行的測(cè)控通信支持……中國(guó)載人航天工程測(cè)控通信系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、北京跟蹤與通信技術(shù)研究所所長(zhǎng)錢(qián)衛(wèi)平說(shuō),在此次神九任務(wù)中,測(cè)控通信系統(tǒng)不但以出色的表現(xiàn)經(jīng)受住了考驗(yàn),還創(chuàng)造了任務(wù)過(guò)程中一個(gè)又一個(gè)輝煌時(shí)刻。
中國(guó)載人航天測(cè)控通信體系逐漸走向成熟
神九所要實(shí)施和建立的是有人參與與自動(dòng)相結(jié)合的飛船與目標(biāo)飛行器對(duì)接模式,錢(qián)衛(wèi)平說(shuō),這種模式是我國(guó)未來(lái)建設(shè)國(guó)際空間站要長(zhǎng)久使用的模式。
“這次任務(wù)證明測(cè)控通信系統(tǒng)能夠全面支持未來(lái)空間站和空間活動(dòng)要求。”錢(qián)衛(wèi)平說(shuō),“從陸海天基相結(jié)合的測(cè)控體系結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),通過(guò)交會(huì)對(duì)接任務(wù)階段考核,將逐漸走向成熟并固化。”
錢(qián)衛(wèi)平說(shuō),神八時(shí)初步建成了陸海天基一體化的測(cè)控通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),神九在有人狀態(tài)下通過(guò)優(yōu)化更進(jìn)一步考核和固化了這一體系,使之成為長(zhǎng)久支持中國(guó)載人航天活動(dòng)的優(yōu)良體系結(jié)構(gòu)。
7分鐘時(shí)的時(shí)間增長(zhǎng)——為神九飛天提供有力支持
從火箭發(fā)射升空直到載著三名航天員的飛船返回艙回歸祖國(guó),所有這一切,都要在測(cè)控通信系統(tǒng)的全程保障下來(lái)實(shí)現(xiàn)。
“長(zhǎng)時(shí)間有人在軌飛行,確實(shí)對(duì)測(cè)控通信系統(tǒng)提出了更高的要求,”錢(qián)衛(wèi)平說(shuō),“概括而言,主要有三個(gè)方面:更可靠的測(cè)控支持、更完備快速的應(yīng)急處置以及與航天員的實(shí)時(shí)交互?!?/p>
有人飛行任務(wù)對(duì)測(cè)控通信在任務(wù)全時(shí)段的可靠性要求進(jìn)一步提高,要保證天地信道的穩(wěn)定暢通,以正確及時(shí)獲取航天器和航天員的狀態(tài)信息,要保證飛控中心信息處理、顯示的正確性,使指揮決策正確有效,這是對(duì)系統(tǒng)的基本要求。
其次,航天員在軌后,需要實(shí)施的快速應(yīng)急處理模式相應(yīng)增加,都需要地面準(zhǔn)確判斷故障、快速制定對(duì)策、高效進(jìn)行處置。
第三,在軌飛行期間,地面要與航天員進(jìn)行廣泛的信息交互,系統(tǒng)要提供穩(wěn)定可靠的信道,飛控也要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的支持隊(duì)伍,確保能夠滿足航天員的在軌支持需求,這需要在地面做大量的前期準(zhǔn)備。
錢(qián)衛(wèi)平說(shuō):“特別在飛船與天宮對(duì)接的關(guān)鍵時(shí)期,每一分鐘的地面測(cè)控通信支持都分外寶貴,因此,我們對(duì)神九任務(wù)的交會(huì)對(duì)接跟蹤方案進(jìn)行了調(diào)整,挖掘潛力,將地面站、船的連續(xù)跟蹤測(cè)控通信支持由神八時(shí)的47分鐘提高到了54分鐘?!?/p>
自主創(chuàng)新開(kāi)創(chuàng)中國(guó)測(cè)控通信科技發(fā)展新路
作為載人航天工程測(cè)控通信系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師的錢(qián)衛(wèi)平,同時(shí)還擔(dān)任著北京跟蹤通信技術(shù)研究所的所長(zhǎng)職務(wù)。從神舟一號(hào)到神舟九號(hào),錢(qián)衛(wèi)平親身經(jīng)歷并見(jiàn)證了我國(guó)航天測(cè)控通信技術(shù)通過(guò)自主創(chuàng)新走出的成功道路。
“當(dāng)初神舟一號(hào)飛船上天時(shí),我們首次投入使用的載人航天測(cè)控通信網(wǎng)的覆蓋率只有10%左右,功能上也只能完成一些基本的需求?!卞X(qián)衛(wèi)平說(shuō),經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展,測(cè)控通信系統(tǒng)在4個(gè)方面取得了令國(guó)內(nèi)外矚目的顯著成就。
——支持飛行器測(cè)量通信導(dǎo)航能力大幅提高,軌道覆蓋率從最初的10%左右達(dá)到70%,未來(lái)到神十時(shí)將會(huì)達(dá)到百分之百。此項(xiàng)指標(biāo)表明,我國(guó)將對(duì)有人空間活動(dòng)測(cè)控通信逐步實(shí)現(xiàn)全時(shí)域全空域的服務(wù)支持。
——系統(tǒng)的通信傳輸能力顯著提高。從最早建立在地面通信覆蓋能力下的有限數(shù)傳能力,發(fā)展到提供不到一兆的帶寬,之后形成以兩兆為基本帶寬的數(shù)據(jù)與通話合一的基本體系結(jié)構(gòu)。天基系統(tǒng)建成后覆蓋率將大幅提高,通信帶寬也達(dá)到百兆級(jí),科學(xué)數(shù)據(jù)、圖像信息等大碼率應(yīng)用都能在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)下得以實(shí)現(xiàn)。
——服務(wù)可靠性及保障質(zhì)量穩(wěn)步提升。由過(guò)去點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式向新的扁平化結(jié)構(gòu)發(fā)展,避免單點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題后對(duì)整體傳輸能力的影響,由此使信息共享程度、系統(tǒng)使用靈活程度大大提高,特別是系統(tǒng)可靠性一旦有問(wèn)題,對(duì)故障的應(yīng)對(duì)處理能力都大大提高。
——系統(tǒng)整體功能逐漸增強(qiáng)完善。根據(jù)中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,在導(dǎo)航通信大門(mén)類(lèi)下將走通用化發(fā)展之路,按國(guó)際通用的導(dǎo)航通信領(lǐng)域發(fā)展技術(shù)模式的目標(biāo)去建設(shè)發(fā)展中國(guó)的導(dǎo)航通信系統(tǒng),載人航天將成為整個(gè)系統(tǒng)重要支持的組成部分。