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揭秘西安卫星测控中心:卫星定轨精度升为厘米级

2010-03-06 22:12:14我要评论()
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西安卫星测控中心工作人员(中广网图片)

新华网消息:这是祖国航天测控的发祥地,她四十余载披荆斩棘,一路凯歌;这是编织天网放牧群星的开拓者,她肩负国家使命而勇攀高峰,瞄准世界一流而 奔腾向前;这是追星牧舟飞天揽月的主力军,她以驰骋天宇的自信和勇创一流的豪情,铺就了一条条纵横苍穹的“中国轨道”,奏响了一曲曲决胜太空的巡天凯歌。  

航天器是如何进入了预定轨道?仪器仪表如何工作正常?如何使其定点成功以及如何使其在预定地区顺利着陆等等,都是个宏伟而复杂的过程,这其中既有航 天器的自主控制,又有航天测控网的鼎力支持。特别是关键控制信息,都是在测控网获取了航天器的状态信息后,依据目标参数由航天测控网计算、生成控制信息并 发送给航天器的。到目前为止,还没有一种航天器在航行的各阶段都能脱离航天测控网的支持而自主完成全部航天任务。 

我国航天器上的设备和对航天器进行跟踪测轨、姿态确定、计算和发送指令的地面设备就组成了一张无形的“天网 ”,而这张“天网”就是闻名于世的中国 航天测控网,西安卫星测控中心就是中国测控网的掌控中枢之一。 

测控网布局日臻完善 形成了独具中国特色的航天测控网布局 

航天测控网由测控中心、若干测控站、通信链路和测控软件等组成。在世界航天领域,美国、俄罗斯都是在全球布网,对航天器进行全时段测控。由于国家疆 域条件等诸多因素限制,我国测控网覆盖率还不到这些国家的五分之一。 

测控网的功能,一般都是面向多类型、多数量航天器设计的,由配置在测控网节点中的测控通信系统和测控软件有机地结合起来实现的。针对各类航天器对测 控网的需求,测控网的格局也需要不断的变化。 

进入新时期,随着我国航天发射任务愈加频繁,在太空运行的“中国星”越来越多。西安测控中心面对严峻考验,不断提高测控效益,完善航天测控网格局。  

峥嵘四十余载,我国航天测控网从无到有,由繁至精,从起始的单一频段发展到独具中国特色的多功能、现代化综合测控网。测控手段不断优化,计算机运算 能力,由原来的每秒几万次跃升到现在的每秒数千亿次。圆满地完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到飞船的航天测控任务,而且具备了与国际联网 共享测控资源的能力

3 月5日,中国在酒泉卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭成功发射“遥感卫星九号”(新华网 许海晗摄)

不同类型航天器的轨道组成是不同的。为完成对航天器的测量与控制,航天测控站的布局受到航天器各段轨道、天线宽度、测量体制等因素的制约,测控站的 科学布设能够有效的解决对航天器各段轨道的覆盖问题,尤其是对发射轨道段和返回轨道段的关键点必须百分之百覆盖。 

为提高测控覆盖率,西安测控中心对最初的航天测控网格局做了相应调整,在原有的固定测控站的同时,兼顾发展了活动测控站。填补了测控网在对不同型号 卫星实施测控任务时的盲区,有效地提高了测控网的机动灵活性。 

二十世纪末,我国载人航天工程扬帆起航。在这个国家级特大型系统工程中,西安中心担负双重任务,既要和北京指控中心一起牵引神舟遨游太空,同时还要 拥抱神舟安全回“家”。测控人又一次以敢上九天揽月的壮志豪情,义无反顾地冲在了圆梦太空的最前沿,执着地追寻飞天梦的每一时刻。中心建成了集测控、通 信、搜索救援回收和气象保障于一体的新型着陆场系统,确保了神舟系列飞船在各类复杂环境下回收任务的圆满完成,使我国顺利跨入世界航天科技大国行列。 

测控技术五大跨越 茫茫太空树中国航天历史丰碑 

打开电视机,会看到经通信卫星传送的画面和消息;看天气预报,会有气象台根据气象卫星观测到的气象资料所作的天气预报,这些日常生活必须可少的元素 不胜枚举,看似简单的背后却与航天科学技术密不可分,西安卫星测控中心就是将航天科技理论变为现实的操控手。 

中心刚组建时,大多科技人员对航天测控知识知之甚少,甚至不知计算机为何物。面对全新的领域和艰苦的条件,测控人在摸索中干、在实践中学,经过一年 多的艰苦跋涉,成功编制出我国第一颗人造卫星——“东方红一号”的测量技术方案。1970年4月24日,东方红一号在大漠戈壁腾空而起。分布在祖国各地的 七个地面观测站,对卫星实施精确跟踪测量,如同七颗闪亮的星星,拱卫着蓝天里这颗“争气星”,跨过长城泰山、掠过黄河长江,成功预报了卫星飞临世界244 个城市上空的时间和方位。 

中国第一颗返回式卫星(资料图)

送卫星上天不易,让卫星返回更难。返回是发射的逆过程,返回技术是航天技术的重要组成部分。返回卫星从运行轨道到返回地面,一般需要经过4个阶段返 回舱才能够安全着陆。当时,只有前苏联和美国掌握了卫星回收技术,而且是经过多次失败后才取得成功的。我国能否首战告捷,航天测控十分关键。中心科技人员 面对回收软件编写中上万个步骤才能解的方程式,几个人一组,经常通宵达旦算上半个月,草稿纸装满几麻袋,终于研制出卫星回收控制计算方案,成功解决了“临 界倾角”的难题。1975年11月29日,中心回收部队万里驰骋,将我国发射的第一颗返回式卫星收入“囊”中。这一壮举,使我国成为继苏、美之后第三个掌 握卫星回收技术的国家,而且是唯一一个首次回收就取得成功的国家。 

1984年,我国首次发射地球同步通信卫星“东方红二号”,中心广大科技人员精心测控,使卫星准确定点在36000公里的赤道上空,结束了我国长期 租用国外通信卫星的历史,也使我国成为世界上第五个掌握地球同步卫星测控定点技术的国家。 

20世纪80年代中叶,全国改革开放逐步深化,我国要发展载人航天技术也被纳入了国家制定的计划中。从1987年春到1991年底,航天领域的专家 进行了四年多的概念研究,于1992年初正式组织了载人航天工程的技术、经济可行性论证。专家们的结论是:中国完全有能力搞载人航天工程。 

1999年11月21日,在没有任何技术和经验借鉴的情况下,测控人自主摸索,精测妙控,仅靠“十八勇士”首次成功回收了神舟一号无人飞船。之后的 神舟二号、神舟三号、神舟四号任务,测控人一路挥戈扬鞭,不断创新屡战屡胜。我国7次发射“神舟”号宇宙飞船,西安中心一次又一次出色完成测控和回收飞船 任务,使我国顺利跨入世界航天科技大国行列。 

近年来,西安中心实现了测控技术“飞向太空、返回地面、同步定点、飞船回收、多星管理”五大跨越,精密定轨、多星管理等测控关键技术已跻身世界先进 行列。先后圆满完成了数百次科研试验任务,执行实时测控任务能力实现了由原来几年一次、一年几次到现在一年十几次,卫星长期管理能力由原来管理几颗星到现 在几十颗星的跃升。 

目前,中心承担着我国近数十颗卫星的长期管理任务,为汶川抗震救灾、北京奥运会、国庆安保提供了高质量的卫星保障服务,在国民经济和国防建设中发挥 了重要的作用。在茫茫宇宙树起了中国航天的历史丰碑。测控人把一条条纵横多姿的“中国轨道”闪耀在璀璨的太空! 

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