2016是我國的航天大年,相繼發射了長征七號、天宮二號、神舟十一號,11月3日長征五號也實現首飛。長征五號系列運載火箭,又稱“大火箭”,是為了進一步滿足我國航天發展需要、在2006年立項研制的一次性大型低溫液體運載火箭。我國未來天宮空間站、北斗導航系統的建設,探月三期工程及其它深空探測的實施都將使用該火箭系列。
為了使大家能夠進一步了解長征五號的發射過程,西安衛星測控中心的測控專家們作了專門解讀。
西安衛星測控中心是我國測控通信系統重要的神經中樞之一。在長征五號運載火箭的測控任務中,該中心的主要任務之一是載荷衛星的實時測量和飛行控制工作。
在西安衛星測控中心指揮大廳里,大家經常能夠聽到“衛星載荷工作正常”的口令。那么,什么是“載荷”呢?當你在看書或者聽聲音的時候,眼睛和耳朵作為一種傳感器幫助你感知周圍的環境。眼睛能夠看到周圍的各種顏色——光;耳朵能夠感覺到周圍氣壓的微小擾動——聲音。“載荷”就是航天器的一組或幾組元器件,它的功能相當于航天器的“眼睛”和“耳朵”,可以探測到地球上和太空中的目標,能夠與其它航天器和地面站進行“交談”。
這次長征五號運載火箭測控任務中的一個重難點,與以往任何一個型號的長征火箭相比,長征五號的火箭遙測數據量將會增大,遙測格式變化增多,對測控通信系統接收、解調、處理火箭遙測參數提出了新的要求。
“火箭遙測”,字面上的意思是“遠距離測量火箭”。火箭發射后,遙測監測系統進入工作狀態,主要是對火箭飛行過程中所有的動態參數進行測量,并以無線發射形式將數據實時發送回地面。通過遙測系統能夠測得火箭在飛行中的所有動態數據,清晰地反映火箭動力系統、電氣系統、火工品等工作狀態,實時測報火箭飛行的方向、速度及各級分離情況等。
在航天名詞中,“軌道”是指航天器在宇宙空間運行的路線。在宇宙中,航天器就是沿著這條看不見的路運動的。
那么,這條路是怎么確定的呢?航天器發射后,測控專家會利用測量數據計算和確定航天器軌道,這個過程被稱為“軌道確定”。
航天器在軌道中的運動并不是一成不變的。“軌道機動”,就是航天器利用自身攜帶的推進劑啟動動力裝置,改變自身運行軌道的過程。在這個過程中,航天器可加速,可減速,也可改變運行方向。
隨著我國航天事業的發展,能夠更好的對航天器進行測控,航天測控站已遍及世界各地。那么,在長征五號運載火箭的測控過程中,西安衛星測控中心是怎么與各航天測控站聯系并傳送數據呢?
IPLC,是International Private Leased Circuit的縮寫,即“國際專線 ”。它不僅聽上去“高大上”,實際用途也很“霸道”,是指用戶專用的跨國的數據、話音等綜合信息業務的通信線路,是中心與國外測控站常用的通信連接方式。它具有排他性,不是人人都可以使用,而只供特定用戶專用;具有國際性,只有跨國的數據語音才能傳輸。
在航天器測控過程中,會生成海量的數據,在測控站和航天器之間相互傳送,經常一份數據要向一組或多組計算機傳輸,如果不采取有效措施,海量數據會造成網路“擁堵”和“塞車”,輕則影響傳輸速度,重則導致網絡癱瘓,影響測控任務正常完成。因此航天測控網中經常使用“組播”的傳輸模式,也就是通信網絡中一點到多點的高效數據傳送模式,能夠有效地節約網絡帶寬、降低網絡負載。
作 者 | 田 枝
來 源 | 解放軍報社戰略支援部隊分社
監 制 | 鄒維榮
責任編輯 | 韓阜業
本期編輯 | 張建想