西安衛(wèi)星測控中心研發(fā)航天測控仿真系統(tǒng)[圖](1)
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近兩個小時的演練，數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸順暢，“衛(wèi)星”翻轉(zhuǎn)、調(diào)姿，轉(zhuǎn)入最佳狀態(tài)，演練取得了圓滿成功。西安衛(wèi)星測控中心向外發(fā)布消息，該中心耗時兩年時間研發(fā)的航天測控仿真系統(tǒng)全面投入使用，我國航天測控系統(tǒng)演練也告別以前各自為戰(zhàn)的局面，向一體化方向邁進。
多頻段仿真——各類航天器一網(wǎng)盡攬
現(xiàn)場傳真：初夏的一天，西安衛(wèi)星測控中心某機房內(nèi)，對一顆近地衛(wèi)星的測控演練正緊張進行。衛(wèi)星飄然而至，雷達迅速捕獲目標，值班人員點擊鼠標，條條指令瞬時被注入衛(wèi)星。衛(wèi)星完成預定動作，快要飛出測控弧段時，穩(wěn)定跟蹤的衛(wèi)星卻突然消失，雷達再也無法找到其蹤影。中心立即啟用應急測控模式，多臺大功率雷達同時向太空發(fā)出高能電磁波，信號微弱的衛(wèi)星最終難遁其形，迅速被重新捕獲，安全飛出測控弧段……
一墻之隔的另一機房內(nèi)，調(diào)度口令不斷，對一顆地球同步衛(wèi)星的在軌測控演練緊鑼密鼓地進行著。星飛九天，雷達如鷹隼般緊鎖目標，對衛(wèi)星自動跟蹤，進行數(shù)據(jù)記錄、傳輸。衛(wèi)星哪怕是有一點的偏離，系統(tǒng)就會自動提示工作人員進行修正，近一個小時的演練，上萬組數(shù)據(jù)的傳輸無一差錯，演練取得成功。
專家解析：近年來，我國航天器發(fā)射的密度增大，型號也逐漸增多，既有近地衛(wèi)星和飛船，也有同步衛(wèi)星。隨之而來，我國航天測控設(shè)備也有了S、C兩個頻段。S頻段測控設(shè)備主要承擔近地衛(wèi)星和飛船的遙測、遙控和軌道測量任務(wù)。C頻段測控設(shè)備主要承擔同步衛(wèi)星的測控任務(wù)。以往兩個頻段的仿真試驗是完全分開的，測控仿真平臺建成后，對這兩個頻段的仿真，可在一套系統(tǒng)內(nèi)同時進行，真正做到了“運籌于帷幄之中，決勝于千里之外”。由于測控設(shè)備的“解放”，該中心具備了同時對3顆不同種類衛(wèi)星進行仿真試驗的能力，這在以前是難以想象的。
采訪札記：測控仿真系統(tǒng)研發(fā)之初，西安衛(wèi)星測控中心首先遇到的一個問題就是近年來我國航天器發(fā)射的多型號化，以及隨之而來的測控設(shè)備的多頻段問題。如何實現(xiàn)一個系統(tǒng)對多個頻段的測控仿真，這是他們面對的一個全新課題。為了解決這一難題，該中心的科技人員做了大量的資料匯編工作，收集了我國自“東方紅一號”衛(wèi)星以來所有衛(wèi)星的資料，建立了隨時可供查詢的衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。然后，他們通過信息綜合，把同型號衛(wèi)星的共性進行歸類，找到了應對多頻段測控仿真的方法，最終建立了多頻段共用的測控仿真平臺。
多中心仿真——巧織天網(wǎng)把星脈
現(xiàn)場傳真：“……5、4、3、2、1，點火！起飛！”隨著西南峽谷一聲轟鳴，火箭托舉衛(wèi)星直刺云霄。瞬時，火箭主動段跟蹤，衛(wèi)星入軌段測控，海量的數(shù)據(jù)信息如潮水般涌向西安衛(wèi)星測控中心指揮部。“衛(wèi)星進入預定軌道，遙、外測數(shù)據(jù)正常，發(fā)射圓滿成功！”這是測控仿真系統(tǒng)模擬發(fā)射的場景。
蔚藍色的海洋上，遠望測量船完成了海上布陣。浩瀚蒼穹，天外“游客”疾馳而來，船載測控雷達牢牢鎖定目標第一等待點。衛(wèi)星剛進入測控弧段，雷達距離、角度捕獲均在第一時間完成，測控數(shù)據(jù)源源不斷地傳入西安衛(wèi)星測控中心。遠望測量船與西安衛(wèi)星測控中心完成了一次完美的海天追星接力。
專家解析：衛(wèi)星發(fā)射升空前，如何驗證衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和測控設(shè)備、程序的正確性，確保萬無一失，是航天測控的一大難題。以往每次實戰(zhàn)任務(wù)前，整個測控系統(tǒng)至少要提前半年時間進行準備，而且每次演練時，發(fā)射場、測量船以及遍布各地的測控站都要專門抽出時間進行系統(tǒng)之間的聯(lián)調(diào)，占用了大量的人力和物力資源。測控仿真系統(tǒng)的研發(fā)成功，首次實現(xiàn)了發(fā)射場，陸基、?；鶞y控系統(tǒng)的一體化集成，西安衛(wèi)星測控中心具備了對發(fā)射場、測量船等多中心環(huán)節(jié)的仿真能力，減少了發(fā)射中心和測量船參加演練的次數(shù)，節(jié)省了測控資源，使任務(wù)準備時間也由以前的半年縮短至不到15天。
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