同城58网 科技 神舟十五号飞船发射成功,多项“成都造”护航!

神舟十五号飞船发射成功,多项“成都造”护航!

刚刚,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭成功发射。此次任务中,位于成都的中国电子科技集团公司第十研究所(下称“中电十所”)贡献了多项设备与系统。

“成都造”在此次飞行任务中发挥了哪些作用?背后又有哪些小故事?红星新闻记者对话中电十所副总工程师刘田。

新一代综合化测控通信系统

搭建天地“生命线”

“本次执行‘神十五’任务的十余个测控站,全部由中国电科承研。通过编织一张立体的测控网,对‘神十五’等载人航天器的测控覆盖率达到了100%。”刘田告诉记者,中电十所牵头研制的陆海天基测控通信系统,构建了新一代综合化测控系统,负责对长征二号F遥十五运载火箭、神舟十五号载人飞船等航天器进行轨道测量、遥测遥控和数据传输。

载人航天测控通信网是由陆基测控站、远望号测量船和天链中继卫星三部分组成的立体覆盖网络,是航天员、航天器在太空与地面联系的唯一纽带,就像放风筝的风筝线,因此,航天测控通信也被大家称为航天器的“生命线”。

新一代综合化测控体系主要有“综合化、国产化、高可靠”3个特点。

“综合化”首先表现为“统一硬件平台,软件定义功能”。在同一套测控设备上可以同时运行多种工作模式,而且兼容不同信号形式、不同频点、多个目标。同时,“综合化”还实现了自动化运行,类似飞机的自动驾驶仪。“我们的测控系统已经实现了多体制一体化的高度综合,载人航天主要使用其中的标准体制。”刘田说。

“国产化”,即在最新一代测控系统中,从软件到硬件,从基础元器件到整机、系统,已实现100%国产化自主可控,彻底解决了“卡脖子”问题。“我们的任务数据表明,目前,全国产化的测控系统的稳定性、可靠性已大大提高。可以说,用得放心,用得舒心。”

“高可靠”,即表现为设备的无人值守,自动运行,所有的任务参数配置、设备状态监控等工作完全在远端进行,针对确定任务的“参数集”,可以轻松地一键部署,测站资源调度的过程无需人为干涉。

外测应答机与发射场系统

运载火箭的“火眼金睛”与“时间指挥官”

除新一代综合化测控通信系统外,中电十所还贡献了外测应答机和T0控制台等系统和设备。

在长征二号F遥十五运载火箭上,中电十所外测应答机等设备与地面系统协同完成火箭飞行的测速、定位,对运载火箭全程实时航迹测量,并判断飞行是否正常,直到箭船分离,提供精准的外测数据,承担着运载火箭“眼睛”的功能。

T0控制台是安装在发射场系统中的重要设备,主要提供火箭发射的倒计时、反馈运载火箭的点火和起飞时刻,并分发到通信、测量和控制等系统。也就是说,T0控制台不仅要准时发出点火指令,而且要反馈点火是否成功、是否成功起飞、何时起飞等信息,是庞大的航天体系开始运转的基准点,也决定了火箭飞行弹道的计算精度,是火箭飞行正确执行控制指令的关键因素。

从发射、入轨、对接、分离到返回着陆,整个载人航天系统各设备需要在统一的时间、统一的频率下同步工作,就如同人的心跳脉搏一样。时统设备就承担着这样的任务。

中电十所为各系统配置的时统设备担任着“时间指挥官”的角色,以3000年不差1秒的精度,为分散在各地的用户设备进行“精准同步”,提供标准时间和频率信号。

背后故事:

载人航天30年,中电十所“打满全场”

在上世纪90年代末发射“神舟一号”时,我国就建成了由多个陆地测控站和系列远望号测量船组成的S频段统一测控通信网,达到当时国际先进水平,并获国家科技进步二等奖;2008年以来,我国天链中继卫星和S频段统一测控通信系统构成了天地一体的载人航天测控通信网络,基带设备已由功能独立到多功能综合,再到软件定义;目前,我国测控系统已具备“综合化、高可靠、国产化”的技术优势,并围绕数字化、网络化、智能化、服务化持续演进。

对于航天测控系统的发展趋势,刘田也提出他的预想——朝“泛在的智能测控网络”方向发展。

“目前我们的测控通信网能管理数百多颗卫星,随着大型星座的建设,未来要同时测控管理成千上万颗卫星,需要从点对点(一个地面站对着一颗卫星)传统测控模式转变为网络化测控模式。”即,在网信体系架构下,建设我国测控通信立体网络,除了要满足测控对高精准、低时延、强可靠的网络确定性要求外,还要通过一系列先进技术手段,实现测控能力全球泛在,飞行器随遇接入,服务到端。

在他看来,围绕构建“节点加连接”的快速部署、弹性灵活能力,航天测控系统可能会加快向全数字化和虚拟化的云测控形态演进,更好地管理和利用可动态配置的太空资源,实现卫星技术与更广泛的国家数字基础设施和云生态的无缝集成。

红星新闻记者 彭祥萍

编辑 谭王雨

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