13天飛行、14次變軌、2次交會(huì)對(duì)接以及航天員長時(shí)間在太空飛行的測(cè)控通信支持……中國載人航天工程測(cè)控通信系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、北京跟蹤與通信技術(shù)研究所所長錢衛(wèi)平說，在此次神九任務(wù)中，測(cè)控通信系統(tǒng)不但以出色的表現(xiàn)經(jīng)受住了考驗(yàn)，還創(chuàng)造了任務(wù)過程中一個(gè)又一個(gè)輝煌時(shí)刻。
中國載人航天測(cè)控通信體系逐漸走向成熟
神九所要實(shí)施和建立的是有人參與與自動(dòng)相結(jié)合的飛船與目標(biāo)飛行器對(duì)接模式，錢衛(wèi)平說，這種模式是我國未來建設(shè)國際空間站要長久使用的模式。
“這次任務(wù)證明測(cè)控通信系統(tǒng)能夠全面支持未來空間站和空間活動(dòng)要求。”錢衛(wèi)平說，“從陸海天基相結(jié)合的測(cè)控體系結(jié)構(gòu)來說，通過交會(huì)對(duì)接任務(wù)階段考核，將逐漸走向成熟并固化。”
錢衛(wèi)平說，神八時(shí)初步建成了陸海天基一體化的測(cè)控通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，神九在有人狀態(tài)下通過優(yōu)化更進(jìn)一步考核和固化了這一體系，使之成為長久支持中國載人航天活動(dòng)的優(yōu)良體系結(jié)構(gòu)。
7分鐘時(shí)的時(shí)間增長——為神九飛天提供有力支持
從火箭發(fā)射升空直到載著三名航天員的飛船返回艙回歸祖國，所有這一切，都要在測(cè)控通信系統(tǒng)的全程保障下來實(shí)現(xiàn)。
“長時(shí)間有人在軌飛行，確實(shí)對(duì)測(cè)控通信系統(tǒng)提出了更高的要求，”錢衛(wèi)平說，“概括而言，主要有三個(gè)方面：更可靠的測(cè)控支持、更完備快速的應(yīng)急處置以及與航天員的實(shí)時(shí)交互。”
有人飛行任務(wù)對(duì)測(cè)控通信在任務(wù)全時(shí)段的可靠性要求進(jìn)一步提高，要保證天地信道的穩(wěn)定暢通，以正確及時(shí)獲取航天器和航天員的狀態(tài)信息，要保證飛控中心信息處理、顯示的正確性，使指揮決策正確有效，這是對(duì)系統(tǒng)的基本要求。
其次，航天員在軌后，需要實(shí)施的快速應(yīng)急處理模式相應(yīng)增加，都需要地面準(zhǔn)確判斷故障、快速制定對(duì)策、高效進(jìn)行處置。
第三，在軌飛行期間，地面要與航天員進(jìn)行廣泛的信息交互，系統(tǒng)要提供穩(wěn)定可靠的信道，飛控也要設(shè)置專門的支持隊(duì)伍，確保能夠滿足航天員的在軌支持需求，這需要在地面做大量的前期準(zhǔn)備。
錢衛(wèi)平說：“特別在飛船與天宮對(duì)接的關(guān)鍵時(shí)期，每一分鐘的地面測(cè)控通信支持都分外寶貴，因此，我們對(duì)神九任務(wù)的交會(huì)對(duì)接跟蹤方案進(jìn)行了調(diào)整，挖掘潛力，將地面站、船的連續(xù)跟蹤測(cè)控通信支持由神八時(shí)的47分鐘提高到了54分鐘。”
自主創(chuàng)新開創(chuàng)中國測(cè)控通信科技發(fā)展新路
作為載人航天工程測(cè)控通信系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師的錢衛(wèi)平，同時(shí)還擔(dān)任著北京跟蹤通信技術(shù)研究所的所長職務(wù)。從神舟一號(hào)到神舟九號(hào)，錢衛(wèi)平親身經(jīng)歷并見證了我國航天測(cè)控通信技術(shù)通過自主創(chuàng)新走出的成功道路。
“當(dāng)初神舟一號(hào)飛船上天時(shí)，我們首次投入使用的載人航天測(cè)控通信網(wǎng)的覆蓋率只有10%左右，功能上也只能完成一些基本的需求。”錢衛(wèi)平說，經(jīng)過20年的發(fā)展，測(cè)控通信系統(tǒng)在4個(gè)方面取得了令國內(nèi)外矚目的顯著成就。
——支持飛行器測(cè)量通信導(dǎo)航能力大幅提高，軌道覆蓋率從最初的10%左右達(dá)到70%，未來到神十時(shí)將會(huì)達(dá)到百分之百。此項(xiàng)指標(biāo)表明，我國將對(duì)有人空間活動(dòng)測(cè)控通信逐步實(shí)現(xiàn)全時(shí)域全空域的服務(wù)支持。
——系統(tǒng)的通信傳輸能力顯著提高。從最早建立在地面通信覆蓋能力下的有限數(shù)傳能力，發(fā)展到提供不到一兆的帶寬，之后形成以兩兆為基本帶寬的數(shù)據(jù)與通話合一的基本體系結(jié)構(gòu)。天基系統(tǒng)建成后覆蓋率將大幅提高，通信帶寬也達(dá)到百兆級(jí)，科學(xué)數(shù)據(jù)、圖像信息等大碼率應(yīng)用都能在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)下得以實(shí)現(xiàn)。
——服務(wù)可靠性及保障質(zhì)量穩(wěn)步提升。由過去點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式向新的扁平化結(jié)構(gòu)發(fā)展，避免單點(diǎn)出現(xiàn)問題后對(duì)整體傳輸能力的影響，由此使信息共享程度、系統(tǒng)使用靈活程度大大提高，特別是系統(tǒng)可靠性一旦有問題，對(duì)故障的應(yīng)對(duì)處理能力都大大提高。
——系統(tǒng)整體功能逐漸增強(qiáng)完善。根據(jù)中國航天事業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，在導(dǎo)航通信大門類下將走通用化發(fā)展之路，按國際通用的導(dǎo)航通信領(lǐng)域發(fā)展技術(shù)模式的目標(biāo)去建設(shè)發(fā)展中國的導(dǎo)航通信系統(tǒng)，載人航天將成為整個(gè)系統(tǒng)重要支持的組成部分。