中國電科通信測控系統(tǒng):用心守望“天宮二號”
????新華網(wǎng)北京9月18日電(莊芳、王雪姣、王婷)天宮二號成功發(fā)射升空,通信測控系統(tǒng)功不可沒。中國電科54所就是載人航天測控通信網(wǎng)建設(shè)和裝備研制的主要單位之一,他們研制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)、中繼衛(wèi)星地面終端站系統(tǒng)、天地數(shù)字電視地面系統(tǒng)和實況數(shù)字電視系統(tǒng)發(fā)揮了連貫四海、溝通天地的重要作用。
????規(guī)模最大的衛(wèi)星通信地球站
????從1992年項目啟動至今,中國電科54所完成了從神一到神十,從天宮一號到天宮二號的全部發(fā)射任務(wù)。
????中國電科54所研制了全部通信裝備的90%以上,覆蓋整個國土,跨越三個大洋,為載人航天任務(wù)提供數(shù)據(jù)、圖像、話音等通信保障,已成為我國航天史上迄今為止規(guī)模最大、范圍最廣、容量最高、實時性最強(qiáng)、可靠性最好、技術(shù)最先進(jìn)、應(yīng)用最廣泛的通信系統(tǒng)。
????“零丟包”的IP網(wǎng)
????由中國電科54所承建的試驗任務(wù)IP網(wǎng)是測控通信系統(tǒng)的重要組成部分,它連接飛控中心、發(fā)射中心以及國內(nèi)外各測控站點、遠(yuǎn)望測量船,實現(xiàn)各種測控信息和指揮調(diào)度信息的傳輸。
????天宮二號試驗任務(wù)IP網(wǎng)連接試驗任務(wù)相關(guān)的測發(fā)、測控、通信、氣象等諸要素,中國電科配備了幾百余套設(shè)備覆蓋了酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心等,有效保證天宮二號任務(wù)的順利實施。
????此次,通信測控系統(tǒng)從專線模式升級為IP網(wǎng)模式,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的寬帶化、一體化和通用化,大大提高了傳送航天測控信息的能力。
????“IP網(wǎng)與以往專線模式相比,提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,路由控制更加靈活方便,用戶接口趨于統(tǒng)一。”中國電科IP網(wǎng)建設(shè)專家李宏說。
????據(jù)介紹,IP網(wǎng)具有技術(shù)難度大、實現(xiàn)復(fù)雜、可靠性要求高的特點,涉及傳輸、交換、路由、網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)安全等多個專業(yè)領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,布設(shè)站點多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜?!懊裼玫腎P網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候,會出現(xiàn)‘丟包’的現(xiàn)象,即數(shù)據(jù)丟失,導(dǎo)致指令不對或是連接中斷,這樣的事情絕對不能在飛船飛天后發(fā)生,‘丟包率’必須為零。”中國電科54所高級工程師盧華斌介紹,為此,這個所成立了一支科研隊伍,開展IP網(wǎng)的研制建設(shè)工作,通過大量的調(diào)研、測試、試驗,最終實現(xiàn)了“零丟包”。
????站高看遠(yuǎn)的“神經(jīng)中樞”
????目前,通過中繼衛(wèi)星實現(xiàn)通信測控,已經(jīng)成為載人航天通信測控網(wǎng)的主力。中繼衛(wèi)星通過地面終端站實現(xiàn)與飛船、指揮中心的聯(lián)系。地面終端站主要負(fù)責(zé)中繼衛(wèi)星的指揮調(diào)度、控制計算、數(shù)據(jù)處理和信息交換,是中繼衛(wèi)星發(fā)揮通信測控作用的“神經(jīng)中樞”。
????一般來說,地面測控站的最長測控通信時間只有8分鐘。如果飛船不是恰好從地面站的正上空飛過,測控通信時間還會進(jìn)一步縮短。而中繼衛(wèi)星的運用,為測控通信提供了寬帶、高效的工作手段。
????“中繼衛(wèi)星相當(dāng)于是架設(shè)在太空36000公里高的測控站,由于‘站的高’,所以‘看得遠(yuǎn)’,在天宮二號每一圈次的運轉(zhuǎn)中,一顆中繼衛(wèi)星測控通信時間可達(dá)到40分鐘左右,極大提高了通信測控效率?!边@個所測控系統(tǒng)總師耿虎軍介紹。
????追“星星”的人
????“如果把衛(wèi)星比作風(fēng)箏,‘測控’就是人手中牽動的那根風(fēng)箏線。因此,也有人把我們稱作‘牧星人’?!惫⒒④娬f。
????為此,中國電科 54所不斷采用新的技術(shù)手段,對研制的測控設(shè)備進(jìn)行升級改造。目前,大多數(shù)測控站點已經(jīng)具備接收雙目標(biāo)的能力。“這就意味著,一個測控站點在跟蹤目標(biāo),對其發(fā)送遙控指控,接收遙測和數(shù)傳數(shù)據(jù),進(jìn)行測距、測速和測角的時候,當(dāng)另一個目標(biāo)接近的時候,這個站點可以同時接收新目標(biāo)的遙測和數(shù)傳信息?!惫⒒④娬f。