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中国电科通信测控系统:用心守望“天宫二号”

来源:互联网时间:2018-01-28

????新华网北京9月18日电(庄芳、王雪姣、王婷)天宫二号成功发射升空,通信测控系统功不可没。中国电科54所就是载人航天测控通信网建设和装备研制的主要单位之一,他们研制的卫星通信系统、中继卫星地面终端站系统、天地数字电视地面系统和实况数字电视系统发挥了连贯四海、沟通天地的重要作用。

????规模最大的卫星通信地球站

????从1992年项目启动至今,中国电科54所完成了从神一到神十,从天宫一号到天宫二号的全部发射任务。

????中国电科54所研制了全部通信装备的90%以上,覆盖整个国土,跨越三个大洋,为载人航天任务提供数据、图像、话音等通信保障,已成为我国航天史上迄今为止规模最大、范围最广、容量最高、实时性最强、可靠性最好、技术最先进、应用最广泛的通信系统。

????“零丢包”的IP网

????由中国电科54所承建的试验任务IP网是测控通信系统的重要组成部分,它连接飞控中心、发射中心以及国内外各测控站点、远望测量船,实现各种测控信息和指挥调度信息的传输。

????天宫二号试验任务IP网连接试验任务相关的测发、测控、通信、气象等诸要素,中国电科配备了几百余套设备覆盖了酒泉卫星发射中心等,有效保证天宫二号任务的顺利实施。

????此次,通信测控系统从专线模式升级为IP网模式,实现了网络的宽带化、一体化和通用化,大大提高了传送航天测控信息的能力。

????“IP网与以往专线模式相比,提高了网络传输带宽,路由控制更加灵活方便,用户接口趋于统一。”中国电科IP网建设专家李宏说。

????据介绍,IP网具有技术难度大、实现复杂、可靠性要求高的特点,涉及传输、交换、路由、网管、网络安全等多个专业领域,网络覆盖范围广,布设站点多,网络结构复杂。“民用的IP网络在进行数据传输的时候,会出现‘丢包’的现象,即数据丢失,导致指令不对或是连接中断,这样的事情绝对不能在飞船飞天后发生,‘丢包率’必须为零。”中国电科54所高级工程师卢华斌介绍,为此,这个所成立了一支科研队伍,开展IP网的研制建设工作,通过大量的调研、测试、试验,最终实现了“零丢包”。

????站高看远的“神经中枢”

????目前,通过中继卫星实现通信测控,已经成为载人航天通信测控网的主力。中继卫星通过地面终端站实现与飞船、指挥中心的联系。地面终端站主要负责中继卫星的指挥调度、控制计算、数据处理和信息交换,是中继卫星发挥通信测控作用的“神经中枢”。

????一般来说,地面测控站的最长测控通信时间只有8分钟。如果飞船不是恰好从地面站的正上空飞过,测控通信时间还会进一步缩短。而中继卫星的运用,为测控通信提供了宽带、高效的工作手段。

????“中继卫星相当于是架设在太空36000公里高的测控站,由于‘站的高’,所以‘看得远’,在天宫二号每一圈次的运转中,一颗中继卫星测控通信时间可达到40分钟左右,极大提高了通信测控效率。”这个所测控系统总师耿虎军介绍。

????追“星星”的人

????“如果把卫星比作风筝,‘测控’就是人手中牵动的那根风筝线。因此,也有人把我们称作‘牧星人’。”耿虎军说。

????为此,中国电科 54所不断采用新的技术手段,对研制的测控设备进行升级改造。目前,大多数测控站点已经具备接收双目标的能力。“这就意味着,一个测控站点在跟踪目标,对其发送遥控指控,接收遥测和数传数据,进行测距、测速和测角的时候,当另一个目标接近的时候,这个站点可以同时接收新目标的遥测和数传信息。”耿虎军说。

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