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飞船若发生故障地面将发控制指令

http://www.sina.com.cn  2008年09月28日15:34   新浪嘉宾访谈

  主持人:你参与了神一到神七飞行任务,有没有碰到过一些棘手的问题?

  卢立常:测控通信系统是技术难度较高的系统之一,在研制建设过程中,难免会出现问题。其中,很多还是比较棘手的问题。我们在神七任务研制过程中曾发现,天地话音不畅通,后进行排查发现地面设备接口有问题,我们经过大量试验、验证,才发现问题的根源。问题解决后,我们还有一个举一反三的过程,使用同类接口的其他地方是不是也会有同样的问题?我们把所有用到这个接口的设备全部检测了一遍,并进行了大量试验验证。

  主持人:在飞行任务中,万一出现问题怎么办?

  卢立常:总体上讲,我们经过任务前的联试演练,系统已经考虑了大量的应急情况,并备有预案。但在任务实施过程中,如果某个站出现问题,我们可以通过应急调整程序的安排来最大限度完成任务。比如在飞船飞行过程中,有青岛站和渭南站监测,渭南站发的指令出现问题,我们可以用青岛站来发。

  主持人:如果在上升段,火箭出现什么故障,该怎么办?

  卢立常:火箭有11种故障模式,出现其中任何一种,测控通信系统都会发出控制指令,让飞船脱离火箭,并返回地面,以保障航天员的安全。飞船逃逸之后,根据地面设施的情况,必要时,对故障火箭实施炸毁,以保护地面目标的安全。

  主持人:你刚才说到的是火箭控制,对飞船是怎么控制的?

  卢立常:对飞船的控制包括飞船的轨道控制、飞船上各设备仪器的控制,以及飞船飞行程序的控制。按控制方式,包括指令控制和数据注入两种方式。

  主持人:对飞船轨道是如何控制的?

  卢立常:主要是控制发动机的工作情况,但在此之前,测控通信系统要进行大量的计算工作。一方面是对当前的飞船飞行轨道进行精确测定,然后根据最终控制的轨道进行控制量的计算,计算完成后将控制参数注入到飞船上去,飞船根据程序进行轨道控制。

  主持人:这些数据注入的内容有哪些?

  卢立常:主要包括飞船在变轨时的姿态,发动机的开关机时间,以及发动机的工作时间等。

  主持人:对数据注入,是不是可以这样理解,你们不断地更新程序,让飞船按照注入的程序飞行?

  卢立常:是的,对于数据注入不是立即执行的,数据注入是放在那儿,到时飞船自动运行。而对于指令,发出后需立即执行。

  主持人:你说的数据怎么被飞船接收的?

  卢立常:数据首先在飞行控制中心生成,然后传到测控网的各测控站、船,由测控站、船通过无线电信号发到飞船上去。

  主持人:平时电视里,我们经常看到的大锅一样的天线,是不是通过它发射到飞船上?

  卢立常:是的,当然发送这些信号还需要其他终端设备,这些像大锅一样的天线是直接面向飞船的,在任务中,实时跟着飞船转动。

  主持人:天地信号会不会出现差错?

  卢立常:我们在设计时,是不允许出现差错的。但是,由于空间环境比较复杂,难免会有个别时候,出现信号的不稳定。如果短期的不稳定,不会影响任务的执行。如果出现较长时间信号中断,测控通信系统考虑了其他备份手段,比如天地话音通信的时候,我们还有超短波设备,也可以和航天员进行话音通信。

  天地通话相当于高级视频电话

  主持人:在神五、神六时,我们都看到航天员和地面通话,这个是不是通过测控通信系统完成的?

  卢立常:是的。飞船上天之后,测控通信系统是天地联系的惟一渠道。这其实也是广义的飞行控制。除提供天地对话通道以外,测控通信系统还提供天地图像传输通道。像国家领导人、任务指挥人员以及航天员家属等与航天员对话,在通话的同时,还可以看到画面,其实就是高级的视频电话。

  主持人:天地通话一直是大家关心的话题,地面如何与航天员实现通话?

  卢立常:飞船绕着地球转,一旦进入地面站上空,地面站便迅速跟踪飞船,期间只有两到八分钟的时间不等,根据不同的轨道和地面站位置,跟踪时间不一样,地面站一旦发现目标,话音通道便建立,飞行控制中心便可以和航天员通话了。

  主持人:航天员出舱后,他怎样和地面通话?

  卢立常:航天员出舱后,他跟飞船之间有两种通讯手段,一种是有线,一种是无线。航天服上有一个电脐带,就像小朋友刚出生的时候脐带,其实是航天员与飞船联系的通道。另一方面通过无线电把话音传到飞船,再传回地面测控站。

  主持人:从神一到神七过程中,你所在的测控系统工作变化大吗?就拿最近的神六和神七比。

  卢立常:飞船的任务每次都有变化,因此测控通信系统每次任务也不一样。像神七任务要求提供出舱活动期间连续30分钟的测控通信覆盖,从出舱至回舱约30分钟,其中出舱前后有约有两个多小时时间,这期间有很多关键时间都需要地面测控网监测。因此,在本次任务中,我们对测控网进行优化布局,我们在国外智利新建了测控站,测量船也增加了一艘,位置也进行了调整。其中,远望5号测量船在任务过程中,还要进行船位的转移。

  本次任务有航天员出舱,需要同时监测舱内外两幅图像,这次测控通信系统提供了这方面能力,另外对图像质量进行了优化。

  此外,这次任务还要释放一个伴随飞行的小卫星。飞船返回后,小卫星将绕轨道舱飞行,控制这颗小卫星并实现绕飞,是我国第一次开展此项试验。另外,还要进行中继卫星的试验,这也是神七任务中第一次使用。它是一颗地球同步轨道卫星,轨道比较高,把整个地球都覆盖到。由于飞船绕着地球转,其覆盖率接近50%。

  主持人:中继卫星和神七是什么关系?

  卢立常:本次任务中,中继卫星是个试验项目,它是今年4月底发射升空的。神七是中继卫星第一个用户。试验成功后,我们通过中继卫星,可以将飞船的图像和话音传回地面。过去与神舟飞船的通信都是依靠地面支持,这次有了自己的中继卫星后,部分的通信是通过中继卫星传递,但是这一次不是主要支持手段,只是考核中继卫星的性能。

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