远望号海上看护神舟飞船 40次远征三大洋(图) | ||
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http://www.sina.com.cn 2003年03月10日10:16 环球时报 | ||
停泊在海上的远望三号。程刚摄 点击此处查看其它图片 本报记者程刚 船顶上,3口巨大的“天线锅”遥遥指向太空,这就是大名鼎鼎的中国航天远洋测控船“远望”号。在江苏省境内的一个长江码头上,远望一号、二号、三号、四号静静地停泊着。中国卫星海上测控部的一位高层人士告诉记者:从1999年的神舟一号到不久前的神舟四号,我国无人飞船的海上测控都是由这4艘远望号完成的。现在,整个船队正在为新的载人航 那么,远洋测控船在航天工程中究竟起着怎样重要的作用?它又是怎样来测量、控制航天器的呢? 测控船的任务有4项 中国卫星海上测控部的刘仁生副主任以载人航天为例向记者做了介绍,他说,整个载人航天工程是由七大系统组成的,这七大系统包括运载火箭系统、飞船系统、宇航员系统、发射场系统、测控通讯系统、着陆场系统和应用系统。其中测控通讯系统就是我们日常所说的航天测控网,它由陆地测控站、海上测控船组成。在发达国家,太空中的中继卫星也进行监控工作。我国目前还没有中继卫星,陆地测控站由于受到选点的局限,对飞船运行轨道的覆盖十分有限,因此,机动性强、可以找到相对最优测控位置的海上测控船,作用就显得非常重要。在神舟飞船任务中,4艘远望号测控船最终完成的测控量占了总测控量的绝大部分,是名副其实的飞船测控主力军。 刘仁生副主任告诉记者,测控船的任务有外测、遥测、遥控、通信4项。 外测,简单地说,就是测量确定出飞船等航天器的空间位置和飞行轨道,按照远望二号上一位测控人员的说法叫做“测角、测距、测速、定轨”。 遥测,则是对飞船等航天器的内部工作状态进行实时监视,比如测得航天器内部仪表的数字、航天员身体状态的各种数据等。 遥控,就是向远在十几万公里之外的航天器发布指令进行控制,像打开太阳帆板并调节其角度,或者让航天器变轨,尤其是在飞船偏离轨道和返回时,遥控起着决定性的作用,改变飞行方向、发动机点火等指令,都是通过测控系统来上传的。 至于在测控船上接收和传输图像、声音的数字信号,让航天员和地球上的人能够互相看见和通话,那正是测控船通信功能的一种体现。在测控神舟四号飞船时,测控人员可以从屏幕上清晰地看到飞船内舱“喜庆十六大”的横幅。 只要综合发挥测控船的这4大作用,飞船或其他航天器上天以后,就被置于地面指挥者的视野之内、掌握之中了。 测控船把指挥中心和飞船连在一起 在执行神舟四号飞船测控任务的时候,根据飞船的预定轨道,卫星海上测控部布置了4个测控点,太平洋上2个、南大西洋1个、印度洋上1个。远望一号主要负责飞船入轨段的测控,远望二号、四号主要负责飞船运行段的测控,远望三号则主要负责飞船返回段和留轨舱的测控。 在远望三号船上,测控部门负责人许宁告诉记者,船上的主要测控、通信设备有卫星通信系统、单脉冲雷达和微波统一测控系统。卫星通信系统保证测控船和指挥中心之间的信息传输。单脉冲雷达主要用于外测,捕捉和跟踪航天器,收到的信号必须经过船上的中心计算机处理。而微波统一测控系统是主要测控设备,从某种意义上说是一种应答式的雷达,航天器在收到它的微波信号后会发出回答信号,因此,遥测、遥控、通信的数字信号全是靠它来上下传送的。这样,在指挥中心、测控船和航天器,比如飞船之间就形成了一个双向畅通的信息回路。 许宁说,除了这些,远望号还装有先进的航海、气象、船舶动力系统,可以保证在除两极以外南北纬60度以内的任何海域航行。 测控水平世界领先 世界上第一艘航天远洋测量船是美国的“阿诺德将军号”,1962年下水。第二年,不甘落后的前苏联也造出了“德斯纳号”。中国是继美、俄、法之后第四个拥有航天远洋测量船的国家,远望一号和远望二号都是在1977年下水的。虽然时间上比其它3个国家晚了十几年,但在测量和控制的技术水平上却毫不逊色。 1990年,中国首次为国外公司发射了“亚洲一号”卫星,当时,休斯公司要求中方必须在卫星发射后半小时内向美方专家提供卫星的初轨根数。结果,远望号只用了8分钟就完成了发现、锁定目标并发出初轨根数的一系列工作,而且,测出的初轨精度比休斯公司所要求的准确了好几倍。 海上测控有许多困难,其中之一就是在船动、测控仪器动、目标也动的状况下,如何保证测量精度? 中国的测控人员在这方面摸索出了一整套的解决方案。比如选择测量海况较为平静的海域;在天线上安装陀螺稳定装置,在船体上配装减摇鳍以有效地消除和减少船摇;在数学方法上,他们则考虑了各种动态因素,能够精确地计算出测量时的雷达中心位置。刘仁生副主任自信地认为,在测量精度上,远望号航天远洋测量船完全可以和国外的陆上航天测量站相媲美。他还说,远望号解决得较好的海上测控难题还有:在没有参照物的茫茫大海上标定测量仪器的零位,以及在一条船上保证频率从米波到微米波都有的各种仪器同时工作而互不干扰等等。 除了在这么多的关键问题上取得了出色的科研成果,远望号船上的测控人员还告诉记者,人的专业素养、乐观精神、坚强意志也是保证海上测控取得成功的极为重要的因素。长时间的海上航行,蓝天、大海对于船上的人来说已经枯燥之极,而整天伴随他们的,还有机器的噪音和设备的电磁波辐射。然而,一旦进入测控状态,测控者得马上由枯燥的生活转入日以继夜的紧张工作,执行神舟四号飞船任务的时候,远望号上的一线测控人员最少的也连续工作了4昼夜,最多地连轴转了8昼夜,咖啡、清凉油、眼药水,什么样的醒脑手段他们都用上了。 可贵的是,这支远望号测量船队先后40次远征三大洋,42次承担远程运载火箭、各类应用卫星、神舟号飞船等航天工程的海上测控通信任务,他们的成功率竟然高达100%。 对此,刘仁生副主任保持着清醒和谨慎的科学态度,他说:“必须看到我们的飞船试验次数还很少,说服力还不够。再说,毕竟我们还没有经历过载人航天的考验,那可是容不得毫厘闪失的。所以我们要在对航线、航程以及飞船测控都有了一定经验的基础上精益求精,把100%的成功率保持下去。”
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