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神九交接地面连续通信支持由47分钟提高至54分

2018-07-08 来源:网络整理 责任编辑:采集侠 点击:

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  载人航天工程测控通信专家

  太空“穿针”,“飞控”导引(入驻天宫 中国航天首次载人交会对接系列报道)

  余建斌 孙秀艳 李筱梅

  中国载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平在接受记者采访时说,如果说神九的核心任务是实现对接和撤离的话,那么其核心也是在飞行管理控制,每个人的眼睛都盯着“飞控”。

  测控系统面临三大考验

  记者:和神八任务中“重点在飞控、关键在飞控、难点在飞控”相比,神九任务有什么变化?

  钱卫平:对于神九任务来说,飞控也就是测控系统仍是难点和亮点。在手控交会对接中,航天员要通过手动操作完成平移、对准,这些都要依靠飞控帮助完成。

  自动交会对接中,在远距离导引时,要让飞船从差3万公里一点点导引到天宫一号下方52公里的地方,完成数次变轨,这是最具挑战性和最核心的。

  此次航天员从飞船出舱进入天宫,实现首次对在轨航天器的有人访问,还要在在轨航天器里做相应实验。所有这一切都要在测控通信系统的有效保障下来实现。

  记者:此次任务航天员在轨时间长,对系统是否提出了更高的要求? 

  钱卫平:长时间有人在轨飞行,确实对我们这个系统提出了很高的要求,主要体现在三个方面:一是更可靠的测控支持。要保证天地信道的稳定畅通,以正确及时获取航天器和航天员的状态信息,要保证飞控中心信息处理、显示的正确性,使指挥决策正确有效。二是更完备快速的应急处置。航天员在轨后,需要实施的快速应急处理模式增加了很多,比如失火、失压等,都需要地面准确判断故障、快速制定对策、高效进行处置。三是与航天员的实时交互。在轨飞行期间,地面要与航天员进行广泛的信息交互,系统要提供稳定可靠的信道,飞控也要设置专门的支持队伍,确保能够满足航天员的在轨支持需求,这需要在地面做大量的前期准备。

  手控交会对接需克服两大难点

  记者:再过几天进行手控交会对接时,最大的难点在哪里? 

  钱卫平:手控交会对接的难点,对飞行控制来说主要是密切的天地配合、及时有效的专业支持,为此系统专门成立了手控对接专业支持小组,在地面实时对航天员进行手控交会对接支持。按照设计,一旦手控对接出现异常,将会切换为自控系统继续对接。 

  记者:自动对接和手控对接哪一种技术更可靠?对接方式不同对测控通信系统要求是否一样? 

  钱卫平:自动对接和手控对接是两种对接实现方式,从国际上看,俄罗斯主要使用自动对接系统,美国主要使用手控对接系统。我觉得手控对接对系统提出的要求要更高一些。

  地面连续通信支持从47分钟提高到54分钟

  记者:在手控对接过程中,系统提供了长达54分钟的连续测控通信覆盖,对比神七时航天员出舱的47分钟,有哪些调整? 

  钱卫平:交会对接时,系统要对飞船进行多次控制,测控通信的每一分钟都是极为宝贵的。我们将它安排在国内地面站的测控区域里,从喀什到渭南、青岛、远望船,这样决策点安排得更宽裕些。保证54分钟的连续测控通信覆盖对系统来说其实挺难的,神七时费了很大劲达到47分钟。为了增加到54分钟,远望六号测量船还要转场两千多海里的海域,就是为增加覆盖时间。

  记者:为什么花这么大代价增加这几分钟?

  钱卫平:在飞船与天宫对接的关键时期,每一分钟的地面测控通信支持分外宝贵。

  一是地面段对整个任务可靠性具有特殊意义。在交会对接过程中,测控通信系统要进行很多次飞船控制,一旦出现飞船姿态失控、失稳等意外情况,中继卫星就很难提供有效的测控通信支持。

  二是在关键动作实施过程中,有效跟踪测控通信支持时间意义非同寻常。为什么47分钟不够,要到54分钟?参加过神八任务的人会深有体会,每一分钟都是宝贵的。在飞船距离天宫的300米停泊点和140米停泊点能提供一到两分钟的测控通信支持,对操作人员和决策人员的心理状态会有很大帮助。

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