中新網(wǎng)西安10月26日電 題：為“神舟”護(hù)航的西安衛(wèi)星測(cè)控中心
作者 孫海霞 孫陽 孫自法
“神舟”飛船進(jìn)入浩瀚太空后，如何使飛船聽從地面指揮、完成各種太空動(dòng)作？如何實(shí)現(xiàn)對(duì)航天員生理安全情況、飛船運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控？如何讓飛船按預(yù)定軌道安全返回地面？
不用擔(dān)心。西安衛(wèi)星測(cè)控中心及其所屬八個(gè)測(cè)控站構(gòu)成陸基測(cè)控網(wǎng)的主體，在飛船與地面之間搭起一座看不見的橋，為天地聯(lián)系提供了一套精密、尖端的高科技測(cè)控通信系統(tǒng)支持。
從“神舟”一號(hào)到“神舟”五號(hào)，從無人飛行試驗(yàn)到載人航天飛行，西安衛(wèi)星測(cè)控中心作為中國載人航天工程測(cè)控通信系統(tǒng)的重要組成部分，一直默默地為“神舟”的太空之旅保駕護(hù)航——
建立國際化的遠(yuǎn)程透明遙控模式
中國載人航天工程對(duì)測(cè)控技術(shù)精度、自動(dòng)化水平和測(cè)控資源的合理利用都提出更高要求。為滿足載人飛船測(cè)控通信需要，西安衛(wèi)星測(cè)控中心在航天測(cè)控模式上實(shí)現(xiàn)了前所未有的跨越。
該中心科技人員對(duì)測(cè)控軟、硬件系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，使中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力由每秒六百萬次提高到上億次，并在重要測(cè)控站全部裝備國際通用的S頻段測(cè)控設(shè)備，使中心具備對(duì)測(cè)控站設(shè)備直接進(jìn)行監(jiān)視、控制的能力，原來許多由測(cè)站處理后再送中心驗(yàn)證的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在均可由中心實(shí)時(shí)處理，測(cè)控站只作為接收、輸出信息的通道。
“神舟”一號(hào)無人試驗(yàn)飛船發(fā)射升空后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心及所屬地面測(cè)控站，當(dāng)即啟用與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的基于S頻段測(cè)控設(shè)備的遠(yuǎn)程透明遙控模式，即中心直接遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制全國各測(cè)控站點(diǎn)的設(shè)備，通過強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各種測(cè)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分析運(yùn)算，極大提高測(cè)控精確度和計(jì)算速度，真正實(shí)現(xiàn)測(cè)控模式上的智能化革新。
西安衛(wèi)星測(cè)控中心研發(fā)的遠(yuǎn)程透明遙控模式，簡化了測(cè)控通信程序，實(shí)現(xiàn)了測(cè)控智能化，提高了運(yùn)算效率，降低了誤差系數(shù)。目前，這種透明遙控模式已被北京航天指揮控制中心借鑒，作為指控載人航天測(cè)控系統(tǒng)的主控模式。
近年來，西安衛(wèi)星測(cè)控中心還通過遠(yuǎn)程透明遙控模式，先后與法國、瑞士、巴西等國家實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)并開展航天技術(shù)合作。
構(gòu)織站點(diǎn)分布最科學(xué)的地面測(cè)控網(wǎng)
對(duì)于航天器的測(cè)控通信而言，測(cè)控站分布越廣、布站越密集，對(duì)飛行軌跡測(cè)控的履蓋率就會(huì)越高，獲取的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)也會(huì)越豐富，從而直接能提高對(duì)航天器跟蹤測(cè)控的精度和可靠性。
中國由于條件所限，無法象國外航天大國那樣實(shí)現(xiàn)全球布站，只能在航天器飛行過程中一些關(guān)鍵弧段布站，大量的測(cè)控盲區(qū)因此無法避免。在這些盲區(qū)內(nèi)，航天器將與地面完全失去信號(hào)聯(lián)系，在太空中丟失的可能性很大。對(duì)于載人飛船的測(cè)控，如果不提高測(cè)控履蓋率，飛船和航天員在茫茫太空的安全就要受到極大威脅。
為減少地面對(duì)航天器跟蹤控制的盲區(qū)，西安衛(wèi)星測(cè)控中心立足現(xiàn)有條件，匯集中心的測(cè)控專家進(jìn)行反復(fù)調(diào)研、分析和論證，尋找突破這一測(cè)控瓶頸、科學(xué)建立測(cè)控站點(diǎn)的最優(yōu)方案：
他們?cè)谠惺畮讉�(gè)測(cè)控站點(diǎn)基礎(chǔ)上科學(xué)選址，在飛船飛行的幾個(gè)非常關(guān)鍵的弧段新增設(shè)五個(gè)測(cè)控站。同時(shí)，通過優(yōu)化軟件系統(tǒng)的工程化能力，大力挖掘所屬測(cè)控站點(diǎn)的有效測(cè)控潛能，填補(bǔ)了幾段重要的測(cè)控盲區(qū)，使地面測(cè)控網(wǎng)日趨完善，測(cè)控履蓋率短短幾年內(nèi)提升了近十個(gè)百分點(diǎn)。
西安衛(wèi)星測(cè)控中心用不到百分之四十的測(cè)控履蓋率，取得了對(duì)中國發(fā)射所有航天器測(cè)控成功率百分之一百的成就，這在整個(gè)國際航天領(lǐng)域都是罕見的，也為中國首次載人航天飛行圓滿成功奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
以一流技術(shù)打造現(xiàn)代“測(cè)控航母”
西安衛(wèi)星測(cè)控中心組建三十五年來，一直承擔(dān)著中國發(fā)射的所有航天器的實(shí)時(shí)測(cè)控與在軌管理任務(wù)，先后實(shí)現(xiàn)“飛向太空、返回地面、同步定點(diǎn)、一網(wǎng)多星、國際聯(lián)網(wǎng)、飛船回收”六大技術(shù)跨越。
中國啟動(dòng)實(shí)施載人航天工程后，該中心緊盯國際航天技術(shù)發(fā)展前沿，吸引大批高新科技人才，推動(dòng)測(cè)控技術(shù)向更高層次跨越式攀升，僅圍繞“神舟”載人飛船就完成近百項(xiàng)重大技術(shù)突破，其中五十多項(xiàng)為關(guān)鍵測(cè)控技術(shù)突破：
中心陳長貴總師牽頭研發(fā)的《“陸基測(cè)控網(wǎng)多任務(wù)管理中心”設(shè)計(jì)與實(shí)施》，使中心和測(cè)控站所有測(cè)控設(shè)備全部納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一遠(yuǎn)控管理，實(shí)現(xiàn)測(cè)控資源最優(yōu)分配策略與算法，提高了測(cè)控資源的有效利用率，極大提升了對(duì)航天器實(shí)施集約化測(cè)控的綜合能力。
中心年輕科技人員李恒年組織研發(fā)的《試驗(yàn)飛船返回計(jì)算方案及軟件》，采用有升力情況下的航天器返回計(jì)算方法，使地面預(yù)報(bào)飛船著陸點(diǎn)的精確度達(dá)到八公里左右，極大地縮小了對(duì)飛船返回艙進(jìn)行地面搜索救援的范圍。這一國際先進(jìn)水平的飛船返回段軌道控制計(jì)算方案，填補(bǔ)了中國該領(lǐng)域一項(xiàng)技術(shù)空白。
該中心科技人員還在李濟(jì)生院士研發(fā)的精密定軌技術(shù)基礎(chǔ)上，將軌道測(cè)量精度提高到米；其自主研發(fā)的天地協(xié)同飛船返回搜救模式，則開創(chuàng)了中國航天器回收技術(shù)先河。
西安衛(wèi)星測(cè)控中心負(fù)責(zé)人表示，目前，該中心已具備對(duì)高、中、低各種軌道航天器實(shí)施精確測(cè)量控制的能力；今后，該中心將逐步打造成集現(xiàn)代化、智能化、國際化為一體的航天“測(cè)控航母”，為中國載人航天工程后續(xù)任務(wù)、為中國航天事業(yè)發(fā)展、為人類探索太空服務(wù)。
