測控天線群
衛(wèi)星管理室一角
流動的測控站
衛(wèi)星發(fā)射是人類進軍太空邁出的第一步,但更艱苦的工作還在發(fā)射后對衛(wèi)星曠日持久的管理。如通信衛(wèi)星提供電視、廣播等傳輸信道;氣象衛(wèi)星提供氣象云圖、海洋遙感信息等,都是在衛(wèi)星進入長期管理階段后才開始的。日前,由西安衛(wèi)星測控中心自主研發(fā)的集衛(wèi)星故障診斷、信息化數(shù)據(jù)庫和多星管理自動調(diào)度為一體的多星管理自動化系統(tǒng)全面投入使用,讓人工管理在軌衛(wèi)星成為歷史,標志著我國衛(wèi)星管理技術(shù)正由事務(wù)支持型向智能管理型轉(zhuǎn)變。
太空預(yù)警——衛(wèi)星故障自動測 【研發(fā)背景】隨著航天事業(yè)的飛速發(fā)展,我國發(fā)射的衛(wèi)星已經(jīng)由試驗型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用型,衛(wèi)星管理也由簡單、定時管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗳蝿?wù)、全時
段管理模式,并且由于一系列長壽命實用型衛(wèi)星的連續(xù)發(fā)射升空,出現(xiàn)了不同類型的多顆衛(wèi)星同時在太空運轉(zhuǎn)的局面。
俗話說,人吃五谷雜糧沒有不生病的。衛(wèi)星也一樣,在太空運行中也會時常出現(xiàn)“頭疼腦熱”。對這些故障最重要的是要及時發(fā)現(xiàn),因此研發(fā)一套具有衛(wèi)星故障預(yù)警功能的系統(tǒng)就成為形勢所需。
【科技亮點】在研發(fā)多星管理自動化系統(tǒng)過程中,西安衛(wèi)星測控中心自主開發(fā)了基于專家系統(tǒng)理論的衛(wèi)星狀態(tài)診斷平臺,研制出適用于所有衛(wèi)星狀態(tài)診斷的語言和衛(wèi)星診斷推理模型,匯集了諸多方面的專家理論及經(jīng)驗知識近萬條,實現(xiàn)了對衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)的多層次、多因素實時并行診斷與決策,建立起強有力的衛(wèi)星太空故障預(yù)警機制,使故障定位和處理速度大大提高,特別是使近地衛(wèi)星在10分鐘的測控弧段內(nèi)及時完成故障處理成為可能。
目前,西安衛(wèi)星測控中心借助這一系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)并處理各類衛(wèi)星故障100余起,確保了我國所有在軌衛(wèi)星的安全運行和測控管理任務(wù)的順利完成。
【現(xiàn)場見聞】走進寬敞明亮的測控機房,只能聽見計算機運轉(zhuǎn)的“嗡嗡”聲。突然,音箱里傳出“某型衛(wèi)星遙控接收數(shù)據(jù)異常,請發(fā)指令”的電子語音報警。現(xiàn)場的康鵬工程師向記者介紹,這是多星管理自動化系統(tǒng)衛(wèi)星故障診斷平臺自動診斷出衛(wèi)星故障后,向值班人員發(fā)出的實時警告。只見工作人員迅速進行了一系列指令注入,不一會兒,計算機屏幕上的各種數(shù)據(jù)又準確、平穩(wěn)地流動了。
在軌衛(wèi)星管理室主任彭揚向記者介紹說:“這套系統(tǒng)投入使用后,每天就像一位不辭辛勞的衛(wèi)星‘保健師’,隨時發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星可能出現(xiàn)的‘疾病’,并提醒值班人員注意。有這位‘專家’保駕,我們肩上的擔子輕多了?!?br>
信息化數(shù)據(jù)庫——衛(wèi)星有了“黑匣子” 【研發(fā)背景】西安衛(wèi)星測控中心對衛(wèi)星進行日常管理時,每天收發(fā)的數(shù)據(jù)記錄可達100多萬條,幾年來匯集起來多達10多億條。如何合理、高效地對這些數(shù)據(jù)進行存儲、運用,成了他們攻關(guān)的重點。為解決這一難題,科技人員首先設(shè)計了基于大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全套測控信息管理方案,在我國航天測控領(lǐng)域首次建立了功能完備的在軌衛(wèi)星信息庫和診斷知識庫,并以動態(tài)調(diào)整控制和活動模板多樣化輸出的新方法,解決了數(shù)據(jù)壓縮存儲、復(fù)合條件檢索等技術(shù)難題,實現(xiàn)了長時間、大容量、多類型測控數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲和快速檢索,最終建立了涵蓋我國地球同步、太陽同步、大橢圓3種軌道類型衛(wèi)星數(shù)據(jù)的測控信息系統(tǒng),滿足了科技人員對不同時期、不同類型、不同形式的信息需求。
【科技亮點】信息化數(shù)據(jù)庫的主要功能是對衛(wèi)星管理過程中涉及到的各類測控數(shù)據(jù)進行長期存儲,并提供檢索與報表生成等服務(wù)功能,以滿足衛(wèi)星管理人員對不同時期、不同類型、不同形式的信息需求。它突破了以前測控數(shù)據(jù)以獨立文件方式存儲的原有模式,構(gòu)建了統(tǒng)一存儲各類信息的大型數(shù)據(jù)庫,有效地解決了大容量、長期連續(xù)數(shù)據(jù)的壓縮存儲和快速檢索問題。此外,由于采用了通用的數(shù)據(jù)存儲和檢索方法,可以整體備份退役衛(wèi)星的數(shù)據(jù)資料,為歷史資料保存和與研制部門、應(yīng)用單位的數(shù)據(jù)交換提供了便利,被喻為衛(wèi)星的“黑匣子”。