中國電科通信測控系統(tǒng)：用心守望“天宮二號(hào)”

????新華網(wǎng)北京9月18日電（莊芳、王雪姣、王婷）天宮二號(hào)成功發(fā)射升空，通信測控系統(tǒng)功不可沒。中國電科54所就是載人航天測控通信網(wǎng)建設(shè)和裝備研制的主要單位之一，他們研制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)、中繼衛(wèi)星地面終端站系統(tǒng)、天地?cái)?shù)字電視地面系統(tǒng)和實(shí)況數(shù)字電視系統(tǒng)發(fā)揮了連貫四海、溝通天地的重要作用。

????規(guī)模最大的衛(wèi)星通信地球站

????從1992年項(xiàng)目啟動(dòng)至今，中國電科54所完成了從神一到神十，從天宮一號(hào)到天宮二號(hào)的全部發(fā)射任務(wù)。

????中國電科54所研制了全部通信裝備的90%以上，覆蓋整個(gè)國土，跨越三個(gè)大洋，為載人航天任務(wù)提供數(shù)據(jù)、圖像、話音等通信保障，已成為我國航天史上迄今為止規(guī)模最大、范圍最廣、容量最高、實(shí)時(shí)性最強(qiáng)、可靠性最好、技術(shù)最先進(jìn)、應(yīng)用最廣泛的通信系統(tǒng)。

????“零丟包”的IP網(wǎng)

????由中國電科54所承建的試驗(yàn)任務(wù)IP網(wǎng)是測控通信系統(tǒng)的重要組成部分，它連接飛控中心、發(fā)射中心以及國內(nèi)外各測控站點(diǎn)、遠(yuǎn)望測量船，實(shí)現(xiàn)各種測控信息和指揮調(diào)度信息的傳輸。

????天宮二號(hào)試驗(yàn)任務(wù)IP網(wǎng)連接試驗(yàn)任務(wù)相關(guān)的測發(fā)、測控、通信、氣象等諸要素，中國電科配備了幾百余套設(shè)備覆蓋了酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心等，有效保證天宮二號(hào)任務(wù)的順利實(shí)施。

????此次,通信測控系統(tǒng)從專線模式升級(jí)為IP網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的寬帶化、一體化和通用化，大大提高了傳送航天測控信息的能力。

????“IP網(wǎng)與以往專線模式相比，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，路由控制更加靈活方便，用戶接口趨于統(tǒng)一。”中國電科IP網(wǎng)建設(shè)專家李宏說。

????據(jù)介紹，IP網(wǎng)具有技術(shù)難度大、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、可靠性要求高的特點(diǎn)，涉及傳輸、交換、路由、網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)安全等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，布設(shè)站點(diǎn)多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。“民用的IP網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，會(huì)出現(xiàn)‘丟包’的現(xiàn)象，即數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致指令不對(duì)或是連接中斷，這樣的事情絕對(duì)不能在飛船飛天后發(fā)生，‘丟包率’必須為零。”中國電科54所高級(jí)工程師盧華斌介紹，為此，這個(gè)所成立了一支科研隊(duì)伍，開展IP網(wǎng)的研制建設(shè)工作，通過大量的調(diào)研、測試、試驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)了“零丟包”。

????站高看遠(yuǎn)的“神經(jīng)中樞”

????目前，通過中繼衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)通信測控，已經(jīng)成為載人航天通信測控網(wǎng)的主力。中繼衛(wèi)星通過地面終端站實(shí)現(xiàn)與飛船、指揮中心的聯(lián)系。地面終端站主要負(fù)責(zé)中繼衛(wèi)星的指揮調(diào)度、控制計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和信息交換，是中繼衛(wèi)星發(fā)揮通信測控作用的“神經(jīng)中樞”。

????一般來說，地面測控站的最長測控通信時(shí)間只有8分鐘。如果飛船不是恰好從地面站的正上空飛過，測控通信時(shí)間還會(huì)進(jìn)一步縮短。而中繼衛(wèi)星的運(yùn)用，為測控通信提供了寬帶、高效的工作手段。

????“中繼衛(wèi)星相當(dāng)于是架設(shè)在太空36000公里高的測控站，由于‘站的高’，所以‘看得遠(yuǎn)’，在天宮二號(hào)每一圈次的運(yùn)轉(zhuǎn)中，一顆中繼衛(wèi)星測控通信時(shí)間可達(dá)到40分鐘左右，極大提高了通信測控效率。”這個(gè)所測控系統(tǒng)總師耿虎軍介紹。

????追“星星”的人

????“如果把衛(wèi)星比作風(fēng)箏,‘測控’就是人手中牽動(dòng)的那根風(fēng)箏線。因此,也有人把我們稱作‘牧星人’。”耿虎軍說。

????為此，中國電科 54所不斷采用新的技術(shù)手段，對(duì)研制的測控設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。目前，大多數(shù)測控站點(diǎn)已經(jīng)具備接收雙目標(biāo)的能力。“這就意味著，一個(gè)測控站點(diǎn)在跟蹤目標(biāo)，對(duì)其發(fā)送遙控指控，接收遙測和數(shù)傳數(shù)據(jù)，進(jìn)行測距、測速和測角的時(shí)候，當(dāng)另一個(gè)目標(biāo)接近的時(shí)候，這個(gè)站點(diǎn)可以同時(shí)接收新目標(biāo)的遙測和數(shù)傳信息。”耿虎軍說。