走进为“神舟”护航的西安卫星测控中心

苍穹追星
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指挥控制大厅

　　作者孙海霞孙阳孙自法

　　“神舟”飞船进入浩瀚太空后，如何使飞船听从地面指挥、完成各种太空动作？如何实现对航天员生理安全情况、飞船运行状态进行实时监控？如何让飞船按预定轨道安全返回地面？

　　不用担心。西安卫星测控中心及其所属八个测控站构成陆基测控网的主体，在飞船与地面之间搭起一座看不见的桥，为天地联系提供了一套精密、尖端的高科技测控通信系统支持。

　　从“神舟”一号到“神舟”五号，从无人飞行试验到载人航天飞行，西安卫星测控中心作为中国载人航天工程测控通信系统的重要组成部分，一直默默地为“神舟”的太空之旅保驾护航——

　　建立国际化的远程透明遥控模式

　　中国载人航天工程对测控技术精度、自动化水平和测控资源的合理利用都提出更高要求。为满足载人飞船测控通信需要，西安卫星测控中心在航天测控模式上实现了前所未有的跨越。

　　该中心科技人员对测控软、硬件系统进行更新改造，使中心计算机系统数据处理能力由每秒六百万次提高到上亿次，并在重要测控站全部装备国际通用的S频段测控设备，使中心具备对测控站设备直接进行监视、控制的能力，原来许多由测站处理后再送中心验证的数据，现在均可由中心实时处理，测控站只作为接收、输出信息的通道。

　　“神舟”一号无人试验飞船发射升空后，西安卫星测控中心及所属地面测控站，当即启用与国际标准接轨的基于S频段测控设备的远程透明遥控模式，即中心直接远程监视、控制全国各测控站点的设备，通过强大的中心计算机系统对各种测控数据自动进行分析运算，极大提高测控精确度和计算速度，真正实现测控模式上的智能化革新。

　　西安卫星测控中心研发的远程透明遥控模式，简化了测控通信程序，实现了测控智能化，提高了运算效率，降低了误差系数。目前，这种透明遥控模式已被北京航天指挥控制中心借鉴，作为指控载人航天测控系统的主控模式。

　　近年来，西安卫星测控中心还通过远程透明遥控模式，先后与法国、瑞士、巴西等国家实现联网并开展航天技术合作。

　　构织站点分布最科学的地面测控网

　　对于航天器的测控通信而言，测控站分布越广、布站越密集，对飞行轨迹测控的履盖率就会越高，获取的测控数据也会越丰富，从而直接能提高对航天器跟踪测控的精度和可靠性。

　　中国由于条件所限，无法象国外航天大国那样实现全球布站，只能在航天器飞行过程中一些关键弧段布站，大量的测控盲区因此无法避免。在这些盲区内，航天器将与地面完全失去信号联系，在太空中丢失的可能性很大。对于载人飞船的测控，如果不提高测控履盖率，飞船和航天员在茫茫太空的安全就要受到极大威胁。

　　为减少地面对航天器跟踪控制的盲区，西安卫星测控中心立足现有条件，汇集中心的测控专家进行反复调研、分析和论证，寻找突破这一测控瓶颈、科学建立测控站点的最优方案：

　　他们在原有十几个测控站点基础上科学选址，在飞船飞行的几个非常关键的弧段新增设五个测控站。同时，通过优化软件系统的工程化能力，大力挖掘所属测控站点的有效测控潜能，填补了几段重要的测控盲区，使地面测控网日趋完善，测控履盖率短短几年内提升了近十个百分点。

　　西安卫星测控中心用不到百分之四十的测控履盖率，取得了对中国发射所有航天器测控成功率百分之一百的成就，这在整个国际航天领域都是罕见的，也为中国首次载人航天飞行圆满成功奠定了坚实的基础。

　　以一流技术打造现代“测控航母”

　　西安卫星测控中心组建三十五年来，一直承担着中国发射的所有航天器的实时测控与在轨管理任务，先后实现“飞向太空、返回地面、同步定点、一网多星、国际联网、飞船回收”六大技术跨越。

　　中国启动实施载人航天工程后，该中心紧盯国际航天技术发展前沿，吸引大批高新科技人才，推动测控技术向更高层次跨越式攀升，仅围绕“神舟”载人飞船就完成近百项重大技术突破，其中五十多项为关键测控技术突破：

　　中心陈长贵总师牵头研发的《“陆基测控网多任务管理中心”设计与实施》，使中心和测控站所有测控设备全部纳入网管中心统一远控管理，实现测控资源最优分配策略与算法，提高了测控资源的有效利用率，极大提升了对航天器实施集约化测控的综合能力。

　　中心年轻科技人员李恒年组织研发的《试验飞船返回计算方案及软件》，采用有升力情况下的航天器返回计算方法，使地面预报飞船着陆点的精确度达到八公里左右，极大地缩小了对飞船返回舱进行地面搜索救援的范围。这一国际先进水平的飞船返回段轨道控制计算方案，填补了中国该领域一项技术空白。

　　该中心科技人员还在李济生院士研发的精密定轨技术基础上，将轨道测量精度提高到米；其

　　西安卫星测控中心负责人表示，目前，该中心已具备对高、中、低各种轨道航天器实施精确测量控制的能力；今后，该中心将逐步打造成集现代化、智能化、国际化为一体的航天“测控航母”，为中国载人航天工程后续任务、为中国航天事业发展、为人类探索太空服务。

　　相关专题：神舟六号载人航天