航天測控通信:航天器的“生命線”
光明日報記者 崔興毅
本次“夢天”任務中測控通信系統由分布在陸、海、天基的十余個測控站/船/衛星組成,全部由中國電科承研。它們從陸海天不同維度編織了一張嚴密的立體測控網,對“夢天”等載人航天器的測控覆蓋率達到100%。
“航天測控通信是指地面站對航天器(飛船、空間站等)進行軌道測量、遙測遙控和數據傳輸,是航天器升空后與地面的唯一聯系,就像放風箏的風箏線,因此,航天測控通信也被大家稱為航天器的‘生命線’。”中國電科首席專家柴霖介紹,目前我國已建成第三代“綜合化測控體制”。
據介紹,第三代“綜合化測控體制”具備多重組、深綜合、全國產、高可靠4大特點。“多重組”是指設備各個環節都可以交叉組合。柴霖介紹,測控通信系統由天線、信道和基帶3部分組成,傳統設備由“A天線+A信道+A基帶”縱向組成獨立系統,就可能造成無論任何環節出故障整套設備無法使用的弊端,第三代“綜合化測控體制”采用了資源重組的先進設計理念和技術,即各部分之間以交叉組合的方式重構出多種設備形態,例如“A天線+B信道+C基帶”,系統組成靈活多樣,大大提高了設備使用率和任務可靠度。
“深綜合”是指新一代測控設備為深度綜合化系統,以本次夢天任務中首次亮相的天鏈二號03星地面終端站為例,實現了地面站基帶池技術。基帶池就是指信號處理平臺已不是功能綁定的專用硬件設備,而是“統一硬件平臺,軟件定義功能”的綜合化系統。像智能手機一樣,在一套航天測控設備上運行多個App,不同信號形式、工作模式、技術體制的功能可以同時或分時使用。“也就是說操作手在執行測控任務時,感覺像‘玩手機’一樣方便靈活。”柴霖說。
除資源重組技術、深度綜合化技術和穩定可靠的國產軟硬件外,新一代測控系統還配備健康管理技術和遠程支持技術。健康管理系統融合了傳統的故障樹、專家系統和現代的大數據技術,將“發病——治病”模式轉化為“實時全身體檢,預測疾病于未然”模式;遠程技術支持系統使得操作手不必時刻關注設備健康狀況,通過衛通、光纖、互聯網等多種手段對分布在各地(包括遠洋)的測控站進行體檢和維護,實現各站點的“零保駕”,大大節約人力資源,提升工作效率。
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