蒼穹追星
指揮控制大廳
前不久,我國(guó)航天測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了一場(chǎng)綜合測(cè)控演練。與以往不同的是,無(wú)論是衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng),巡游三大洋的遠(yuǎn)望測(cè)量船,還是遍布全國(guó)的測(cè)控站,整個(gè)航天測(cè)控系統(tǒng)首次共用一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行了合成演練,實(shí)現(xiàn)了多頻段、多中心、多測(cè)站對(duì)同一個(gè)航天器的測(cè)控仿真。
近兩個(gè)小時(shí)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(mǎn)成功。西安衛(wèi)星測(cè)控中心向外發(fā)布消息,該中心耗時(shí)兩年時(shí)間研發(fā)的航天測(cè)控仿真系統(tǒng)全面投入使用,我國(guó)航天測(cè)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(jìn)。
多頻段仿真——各類(lèi)航天器一網(wǎng)盡攬
現(xiàn)場(chǎng)傳真:初夏的一天,西安衛(wèi)星測(cè)控中心某機(jī)房?jī)?nèi),對(duì)一顆近地衛(wèi)星的測(cè)控演練正緊張進(jìn)行。衛(wèi)星飄然而至,雷達(dá)迅速捕獲目標(biāo),值班人員點(diǎn)擊鼠標(biāo),條條指令瞬時(shí)被注入衛(wèi)星。衛(wèi)星完成預(yù)定動(dòng)作,快要飛出測(cè)控弧段時(shí),穩(wěn)定跟蹤的衛(wèi)星卻突然消失,雷達(dá)再也無(wú)法找到其蹤影。中心立即啟用應(yīng)急測(cè)控模式,多臺(tái)大功率雷達(dá)同時(shí)向太空發(fā)出高能電磁波,信號(hào)微弱的衛(wèi)星最終難遁其形,迅速被重新捕獲,安全飛出測(cè)控弧段……
一墻之隔的另一機(jī)房?jī)?nèi),調(diào)度口令不斷,對(duì)一顆地球同步衛(wèi)星的在軌測(cè)控演練緊鑼密鼓地進(jìn)行著。星飛九天,雷達(dá)如鷹隼般緊鎖目標(biāo),對(duì)衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤,進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、傳輸。衛(wèi)星哪怕是有一點(diǎn)的偏離,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)提示工作人員進(jìn)行修正,近一個(gè)小時(shí)的演練,上萬(wàn)組數(shù)據(jù)的傳輸無(wú)一差錯(cuò),演練取得成功。
專(zhuān)家解析:近年來(lái),我國(guó)航天器發(fā)射的密度增大,型號(hào)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(lái),我國(guó)航天測(cè)控設(shè)備也有了S、C兩個(gè)頻段。S頻段測(cè)控設(shè)備主要承擔(dān)近地衛(wèi)星和飛船的遙測(cè)、遙控和軌道測(cè)量任務(wù)。C頻段測(cè)控設(shè)備主要承擔(dān)同步衛(wèi)星的測(cè)控任務(wù)。以往兩個(gè)頻段的仿真試驗(yàn)是完全分開(kāi)的,測(cè)控仿真平臺(tái)建成后,對(duì)這兩個(gè)頻段的仿真,可在一套系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,真正做到了“運(yùn)籌于帷幄之中,決勝于千里之外”。由于測(cè)控設(shè)備的“解放”,該中心具備了同時(shí)對(duì)3顆不同種類(lèi)衛(wèi)星進(jìn)行仿真試驗(yàn)的能力,這在以前是難以想象的。
采訪札記:測(cè)控仿真系統(tǒng)研發(fā)之初,西安衛(wèi)星測(cè)控中心首先遇到的一個(gè)問(wèn)題就是近年來(lái)我國(guó)航天器發(fā)射的多型號(hào)化,以及隨之而來(lái)的測(cè)控設(shè)備的多頻段問(wèn)題。如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)對(duì)多個(gè)頻段的測(cè)控仿真,這是他們面對(duì)的一個(gè)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(guó)自“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星以來(lái)所有衛(wèi)星的資料,建立了隨時(shí)可供查詢(xún)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。然后,他們通過(guò)信息綜合,把同型號(hào)衛(wèi)星的共性進(jìn)行歸類(lèi),找到了應(yīng)對(duì)多頻段測(cè)控仿真的方法,最終建立了多頻段共用的測(cè)控仿真平臺(tái)。
多中心仿真——巧織天網(wǎng)把星脈
現(xiàn)場(chǎng)傳真:“……5、4、3、2、1,點(diǎn)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(shí),火箭主動(dòng)段跟蹤,衛(wèi)星入軌段測(cè)控,海量的數(shù)據(jù)信息如潮水般涌向西安衛(wèi)星測(cè)控中心指揮部?!靶l(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道,遙、外測(cè)數(shù)據(jù)正常,發(fā)射圓滿(mǎn)成功!”這是測(cè)控仿真系統(tǒng)模擬發(fā)射的場(chǎng)景。
蔚藍(lán)色的海洋上,遠(yuǎn)望測(cè)量船完成了海上布陣。浩瀚蒼穹,天外“游客”疾馳而來(lái),船載測(cè)控雷達(dá)牢牢鎖定目標(biāo)第一等待點(diǎn)。衛(wèi)星剛進(jìn)入測(cè)控弧段,雷達(dá)距離、角度捕獲均在第一時(shí)間完成,測(cè)控?cái)?shù)據(jù)源源不斷地傳入西安衛(wèi)星測(cè)控中心。遠(yuǎn)望測(cè)量船與西安衛(wèi)星測(cè)控中心完成了一次完美的海天追星接力。
專(zhuān)家解析:衛(wèi)星發(fā)射升空前,如何驗(yàn)證衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和測(cè)控設(shè)備、程序的正確性,確保萬(wàn)無(wú)一失,是航天測(cè)控的一大難題。以往每次實(shí)戰(zhàn)任務(wù)前,整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)至少要提前半年時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備,而且每次演練時(shí),發(fā)射場(chǎng)、測(cè)量船以及遍布各地的測(cè)控站都要專(zhuān)門(mén)抽出時(shí)間進(jìn)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(cè)控仿真系統(tǒng)的研發(fā)成功,首次實(shí)現(xiàn)了發(fā)射場(chǎng),陸基、海基測(cè)控系統(tǒng)的一體化集成,西安衛(wèi)星測(cè)控中心具備了對(duì)發(fā)射場(chǎng)、測(cè)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(cè)量船參加演練的次數(shù),節(jié)省了測(cè)控資源,使任務(wù)準(zhǔn)備時(shí)間也由以前的半年縮短至不到15天。