



4月29日,世界瞩目的中国空间站在轨建造任务拉开序幕。在运载火箭送飞船、货运舱入轨的过程中,测控通信技术可为飞船顺利发射、正常运转以及安全回收提供坚实保证。
在陆上测控站、海上测量船、中继卫星系统中,中国电科网络通信研究院(简称“网通院”)从不同维度编织了一条覆盖海、陆、空三地的通信测控网,实现100%的测控通信覆盖率。通过这些分布在指挥中心、国内、海外等多个地面站点及远望号测量船上的测控站点,确保全程接收并发布指令、采集并传输数据,全方位、全周期守护空间站顺利完成地面发射、在轨建造及试验运行任务。
在这张“无形”却“有力”的测控通信网上,点缀着一个个遥望苍穹的“眼睛”、倾听天外的“耳朵”、天地交流的“传声筒”。在发射期间,利用测控通信设备可以精准引导飞行器进入预定轨道;成功发射后,可精确控制飞行器按预定轨道运行,并及时将其采集的各种语音、图像信息传回指挥中心;航天员在轨时,支持天地间的对话和影像传输;返回过程中,为返回舱安全顺利返回实施精准控制。
此外,网通院还为任务配套了地面安全遥控系统“安全锁”多型统一测控系统“保险绳”,确保任务万无一失。
地面安全遥控系统——发射任务的“安全锁”。地面安全遥控系统是火箭发射任务的必要条件,为载人航天工程提供重要安全屏障,要求在保障飞行安全的同时,确保宇航员的生命安全,必须做到万无一失。国内大型火箭发射基地的安控系统几乎全部由网通院负责研制,载人航天工程安控系统采用新一代技术体制,实破了调制解调的某项关键技术,大大扩充了安全遥控指令的指令集,提高了发射任务的安全性和可靠性。
多型统一测控系统——在轨运行的“保险绳”。网通院研制的多型号统一测控系统承担着运载火箭发射升空、空间站在轨运行、返回舱顺利返回等全过程的测角跟踪、数据接收和指令发送等重要任务,能够迅速、准确地发现并捕获目标,精确测量火箭和空间站的速度、距离、飞行姿态和角度,接收遥测和数传信息,发送指令并将接收和传递的信息,准确无误的传送至指挥中心。网通院作为多型号统一测控系统和深空探测系统的国家队和排头兵,处于国内总体引领地位,国内约50%的多型号统一测控系统、80%的深空探测系统均为网通院研制。此次使用的载人航天工程测控系统是“有人值守、无人操作”的新一代测控设备,首次实现全自动化测试标校、计划驱动高可靠自主运行。
卫星通信系统——天地交流的“耳目”。如果说安控系统、测控系统像“无形的手”控制火箭入轨、空间站运行、返回舱返回,那么网通院研制的卫星通信系统就是这张测控通信网的“神经系统”,是指挥中心的“眼睛”和“耳朵”,也是天地信息交互的传声筒,空间站发射及在轨运行的全部数据、语音和图像信息都要靠卫星通信系统传输,使空间站“远在天边、近在眼前”成为现实。
卫通系统已成为我国航天史上迄今为止规模最大、覆盖面最广、通信容量最高、实时性最强的通信系统,成功组织了覆盖整个国土和三大洋的通信网络,提供质量好、方向多、速率高的通信链路。针对空间站任务,载人航天卫星通信系统在原有设备基础上进行扩容,卫星通信能力提高了2~10倍,大大增强了任务数据传输能力;首次建设了TDMA组网信道设备,使得任务组网更灵活,并节省超过50%的卫星资源;增加了故障诊断、健康管理等功能,提升了系统运行智能化水平。
天地数字电视编解码系统——统一语言的“传声筒”。在载人航天工程中承担着地面图像的解码任务,是最重要的终端设备之一。航天员在飞船内工作、出舱行走,轨道舱内、轨道舱外的图像、对接过程等经过不同的摄像机拍摄后,由飞船上的视频编码器进行编码,然后传输到地面的测控站,再由数字电视编解码器进行图像的解码,为地面指挥员提供直观的决策依据,为广播媒体提供图像信息,在飞船的待发段、运行段、交会对接段、组合体运行段的航天员的生活、工作场景,对接段的整个对接过程、飞船撤离的过程图像均由数字电视编解码器在地面解码、显示。
载人航天实况电视系统——近在眼前的“传输机”。载人航天实况电视系统是各级指挥员对载人飞船实施可视化指挥的重要手段。通过实况电视系统可以在控制中心观看发射实况,及时了解发射过程,并将高质量的图像素材提供给宣传媒体进行转播。实况电视系统的主要功能是完成载人飞船待发段和上升段关键场景实況信息的获取、处理、显示和记录,并将相关图像送达控制中心,为指挥员提供清晰直观的现场信息。
一套套先进且可靠的装备背后,是几代人数十年的默默坚守。从1992年载入航天工程启动至今,作为深受党和国家信赖的“载人航天工程突出贡献集体", 网通院已经顺利完成神舟、天宫、天舟等全系列各型载人航天工程测控通信保障任务,形成了一支老中青结合、传帮带有序的载人航天工程团队,团队注重优良传统传承,发扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,在工程研发、任务保障过程中,涌现出一个个用切身行动践行载人航天精神的先进个人:王士成是大家口中的“空中飞人”:上午,在办公室研究编制技术方案,字斟句酌;下午,在北京参加接口协调,据理力争;晚上,飞赴成都准备次日的方案汇报;次日,汇报完成飞回石家庄,又开始繁忙而有序的工作。春节的列车上,赵亚松迎着依旧严峻的疫情,强忍深深的愧疚和思念,辞别家中身怀六甲的爱人、尚未入学的孩子,毅然奔赴系统联试现场,只为能在防疫隔离后第一时间开展试验。冰冷的戈壁滩,沙尘随风遮天蔽日,为保证工程进度,团队成员刘建龙、李忠亭等中午自带干粮,咬几口又投入紧张的工作……