专题 新闻大陆 中国将发射首艘货运飞船天舟一号为天宫二号“加油” 评论分析
天舟一号将择机发射 新测控、新技术筑梦天宫
华夏经纬网   2017-04-20 09:27:24   
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   昨天(18日),天舟一号发射任务进行最后一次全区合练,结果表明,各系统组织指挥畅通,技术状态正确,参试设备状态良好。合练的完成标志着全区各系统具备执行发射任务条件。

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  这次合练由文昌航天发射场组织实施,是除“点火发射”之外,参试测控通信系统最多、最全、最贴近实战的一次综合模拟演练,也是发射前最后一次合练。合练前,技术人员对加注管路、箭体贮箱等火箭全系统进行了气密检查,确保密封无跑漏;对燃料贮箱进行了吹除处理,将原有的空气用液氮进行了置换,起到了洁净和预冷作用,动力系统和电气系统检查全部完成。

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  这次合练,火箭、飞船、发射场、测控通信等系统全部参加,全系统、全岗位完全按照发射实战要求,练指挥、练操作、练协同。参试各系统严密组织,各级指挥员口令准确,技术人员操作熟练,系统之间相互配合密切,确保了各项程序有条不紊进行。

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  新测控 天上星星参“北斗”

  如果说航天器是飞在太空的风筝,那么测控系统就像是掌控着这根连接风筝和地面的线。这一次的风筝,就是天舟一号,不同于以往,天舟一号飞船要为未来我国的空间站进行大量的新技术和新实验的验证,为了对这只“风筝”更加精准的进行控制,首次应用到了“天基测控”技术,这到底是什么样的技术呢?

  航天科技集团五院天舟一号货运飞船测控与通信分系统副主任设计师 朱珂:“天基测控”系统就是通过中继卫星转发来实现与地面的测控通信。

  天舟一号飞船上的三条中继链路借助我国天链一号中继卫星,构建起天基为主的测控通信体系,实现天舟一号与天宫二号交会对接、推进剂补加等关键事件的全程跟踪测控,既方便了对在轨设备状态的及时监测,又减少了陆地测控站和海洋测量船的依赖,这为我国后续空间站的长期运行开创了经济高效的道路。

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  航天科技集团五院天舟一号货运飞船测控与通信分系统副主任设计师 朱珂:飞船配置了中继终端设备,通过借助于我国(中继卫星)通讯系统,实现了以天基为主的测控通信体制,减少了对地面站的依赖,这样的话就有利于扩大我们的测控通讯覆盖率,由原来地基为主的测控覆盖率的20%提高到目前以天基为主的88%。

  应用了以中继卫星为主的天基测控系统,除了把地面的测控站建到了天上,扩大了覆盖的面积外,还大大提高了航天器通信的速度。

  航天科技集团五院天舟一号货运飞船测控与通信分系统副主任设计师 朱珂:我们原来的航天器下行速率比较低,很多数据难以监测到,必须有些时候需要挑选一些数据进行监视,现在我们遥测速度提高了4倍,这样的话更有利于我们对这些数据进行监视,更全面的掌握航天器的工作状态,对我们地面人员,对天上航天器状态的掌握有更多的帮助。

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  新技术 太空进入百兆宽带时代

  在2016年的天宫二号与神舟十一号飞行任务中,航天员景海鹏和陈冬在长达30天的太空生活中,可以即时观看《新闻联播》,收发邮件,与家人视频通话,而将来航天员还可以在太空发微信、刷微博,这些都得益于应用在载人航天器上的新技术—空间以太网通信技术,通俗理解就是在太空有了互联网。而这次的天舟一号,将实现天地一体化互联互通,使太空里的网速提高到了百兆宽带的水平,这将为未来航天员在太空自由地使用互联网打下基础。

  天舟一号飞船上的测控与通信分系统,根据不同的信号频率及用途共分为七大链路,正是通过这些链路,飞船能够实现与地面测控系统以及其他航天器进行信息交互,比如向地面传送遥测数据、高清图像、话音等。

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  航天科技集团五院天舟一号货运飞船测控与通信分系统副主任设计师 朱珂:我们在“天舟一号”上使用了多项通信的新技术,包括网络接入技术,网络交换技术,还有高清图像的传输技术,这些技术更有利于我们地面可以观测到更多天上的信息,以及更多更细腻的画面,更清晰的图象。

  天舟一号是我国第一个要实现天地一体化互联网络的航天器,而天地一体化,简单来说就是航天员在太空中使用互联网,上网感受和在家是一样的。为了达到这样的效果,科研人员在天舟一号上安装了最新研制的以太网交换机,这就相当于给太空里的飞船开通了百兆宽带。

  航天科技集团五院天舟一号货运飞船测控与通信分系统副主任设计师 朱珂:网络接入和网络数据的交换,实现了天上和地上数据进行交换传输。目前我们对这个在舱内与地面进行网络通讯的速度能够达到百兆宽带的这个水平,航天员在天上上网就跟地面上网的速度基本上是一样的。

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  更快的互联网访问速度,不仅使未来航天员的太空生活更加方便,而且为地面接收飞船数据拓宽了路。在天宫二号里,我们通过安装在舱内的摄像机可以观察航天员的太空工作和生活。现在在天舟一号上总共安装了四台摄像机,我们同样可以看到舱内外情况,不同的是,这回我们能看到的可是高清影像。

  航天科技集团五院天舟一号货运飞船测控与通信分系统副主任设计师 朱珂:相比原来的话,我们的分辨率提高了有5倍以上,原来地面看到的画面可能会稍微有些模糊,看不太清楚的情况。以后通过这个高清的网络摄像机,通过我们这个天地一体化的通讯网能传到地面之后,这个图像质量能够有一个明显的提升,观众在地面看到的图像会更清晰,更加的,可以看到更多的细节。

 

责任编辑:程金玉

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