
隨著嫦娥一號月球探測衛星的成功發射,人們把越來越多的目光投向了遠在大洋圓滿完成此次海上測控任務的我國航天遠洋測量船隊。
大家在喝彩和感嘆測量船在“嫦娥”任務中出色表現的同時,也對他們如何完成海上測控任務、海上測控的意義、特點及海上測控與陸地測控的不同等問題產生了更多的好奇和興趣。現在,就讓我們一起走進中國衛星海上測控部,去逐一揭曉這些廣大讀者所關注的焦點。
延伸的觸角
世界上第一枚運載火箭發射時,其射程僅為幾百千米,一部雷達就可完成對它的全程跟蹤測量。隨著航天技術的發展,遠程運載火箭及衛星相繼問世,它們飛行時間長、航程遠。我國本土測控站已經不能滿足對這些航天器跟蹤測量的需要,這就需要建立國土以外的測控站。于是,活躍在占地球71%的海洋上的機動航天測控站——遠洋測量船應運而生。
在幾代黨和國家領導人的親切關懷下,1977年8月和1978年9月遠望一號、遠望二號測量船在江南造船廠建成下水,它們的建成使用標志著我國具備了對飛船、衛星及其它航天飛行器進行海上跟蹤測量以及與任務中心進行實時通信和數據交換的能力,從此,我國成為世界上第四個擁有航天測量船的國家。1994年,我國又建成了第二代航天遠洋測量船遠望三號,它的誕生使中國跨入了自行建造現代遠洋測量船隊的世界先進行列。1998年7月,由原來國家海洋局的“向陽紅10號”改造而成的又一勁旅——遠望四號船正式交付使用。至此,我國擁有了四艘航天測量船,一個遍布世界三大洋的海上移動測控網形成。

游弋大洋的“眼睛”
我國的四艘遠望號測量船是中國航天測控網的一個重要組成部分,主要為衛星、飛船和其他航天飛行器提供海上跟蹤測控服務。四艘遠望號船設備完善、功能齊全,集中了我國當今機械、電子、氣象、光學、通信、計算機等方面的先進技術,其硬件設施達到了國際先進水平。船上安裝的各種各樣的雷達和遙測設備,既能測量火箭、衛星和飛船等航天飛行器的外部狀況,也能探聽它們內部的奧秘。“神舟”任務中,遠望號船擔負著跟蹤測量航天器的飛行軌跡,接收遙測信息,發送遙控指令,與航天員通信等任務。船上裝備的相應的設備,可以保證在南北緯60度以內的任何海域航行。從人員上看,有三分之二以上的工程技術人員都是直接從事航天高科技的事業,從某種意義上講,測量船是我們國家高技術的集成者。
海上測控 特點突出
海上測量與陸上測量差異很大,技術上更為復雜。海上測量是在海水流動、船體擺動、天線晃動、目標移動等復雜動態環境下捕捉高速運動的航天器,并對它們進行復雜的控制。而且控制時間很短,戰機稍縱即逝,一秒甚至一毫秒的誤差都會造成極其嚴重的后果。
為使測量船滿足各種任務測控要求,廣大科技人員刻苦鉆研,勇于攻關,對設備和測量方式進行了一系列自主創新設計和改造。如航天測量船的許多大型測控通信天線密集在上甲板上,電磁環境復雜,天線視角受到許多限制。電磁環境的復雜性要求在測量船的船舶設計與建造、測控通信設備的總體設計與研制中,要很好地處理好電磁兼容問題。在遠洋測量船執行試驗任務中,需要通過測量工況設計來解決天線視角受限的問題。多年來,他們相繼攻克了船搖穩定、電磁兼容、海上標校、航天器軌道確定和改進、航天器海上測控等關鍵技術,成功實現了海上測控事業的一系列重大跨越。目前,中國航天遠洋測量船隊的測控能力、測控精度、自動化程度和可靠性等整體技術已達到了國際先進水平。

航天遠洋 六大跨越
截至今年4月底,遠望號測量船隊已57次遠征三大洋,66次出色地完成了國家級重大科研試驗任務,安全航行130余萬海里,成功率達到100%,創造了世界航天測控史上的奇跡。我國的航天遠洋測控實現了六大歷史性跨越:
1980年5月,圓滿完成了我國第一枚遠程運載火箭飛行試驗任務, 實現了我國航天測量從陸地到海洋的跨越。
1984年4月,圓滿完成了我國第一顆地球同步試驗通信衛星的測量任務,實現了航天測量從運載火箭測量到衛星測量的跨越。
1990年4月,我國首次承攬國外衛星發射業務,遠望號測量船隊圓滿完成了由美國制造的亞洲一號衛星測量任務,實現了從國內衛星發射測量到國外商業衛星發射測量的跨越。
1997年6月,遠望號測量船連續7天對風云二號衛星進行跟蹤測量和控制,實現了航天測量從單一測量到綜合測控的跨越。
1999年11月以來,遠望號測量船隊成功完成了神舟號載人飛船的測控任務,實現了航天測量從衛星測控到載人航天測控的跨越。
2007年10月、11月間,嫦娥一號衛星任務中,遠望號測量船隊跟蹤測控距離從7萬千米延伸到40萬千米,實現了航天測量從航天器地球軌道到月球軌道測控的跨越。
六大跨越雄辯地證明:我們已經成功地走出了一條具有中國特色的海上航天測控之路。

新的航程 新的使命
隨著我國航天事業的迅猛發展,后續航天試驗任務頻度加大,型號種類復雜,軌道類型增多,對航天遠洋測量船隊的測控通信支持能力提出了新的更高的要求。為適應未來高強度航天飛行試驗任務要求,我國新建了第三代航天遠洋測量船。遠望五號采用當今船舶、航海氣象、電子、機械、光學、通信、計算機等領域的最新技術,分為船舶、測控、通信、氣象四個系統。甲板上同時安裝了S波段統一測控系統、C波段統一測控系統和C波段脈沖雷達三套大型測控設備,這在測量船建造史上尚屬首次,大大提高了測量船完成海上科研試驗任務的能力。船內采用光纖構建綜合信息傳輸平臺,各大系統能夠利用這個平臺擴展業務功能,實現了測量船與海上測控部及各系統中心聯網,共享信息資源,具備了海上聯合會診的能力。新測量船測控設備數字化、標準化、系列化和通用化水平明顯提高。它們的建成使用,可以為我國載人航天、探月及導航定位等大型航天工程提供更強有力的海上測控支持,為我國航天事業的發展發揮更大的保障和促進作用。
