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编织中国“飞天网”

http://jczs.sina.com.cn 2005年02月22日 07:44 解放军报

  翻开中国载人航天工程测控通信系统总设计师于志坚的履历,各种奖励琳琅满目:国家科技进步特等奖1项,部委级科技进步一等奖4项、二等奖14项;荣立二等功1次,三等功1次……

  如今,这份履历上又增添了一项更为耀眼的荣誉:中央军委主席胡锦涛签署命令,给他记一等功。

  作为载人航天工程七大系统中最年轻的总设计师,于志坚率领同事们创建起我国技术先进、性能稳定的新一代航天测控网,为“神舟”系列飞船成功遨游太空建立功勋。

  “思路决定出路,赶超必须创新”

  今年45岁的于志坚,是北京跟踪与通信技术研究所的所长。20多年来,他一直奋战在我国航天测控通信第一线。

  1992年,我国载人航天工程正式启动,于志坚被任命为测控通信系统副总设计师。

  在“神舟”飞船七大系统中,测控与通信至关重要。打个比方,航天器好比是风筝,测控站和分布在三大洋的远洋测量船就是牵住风筝的那一根线,地面的控制系统就像放风筝的人,测控与通信总体方案设计水平的高低,直接关系着载人航天工程的成败。

  那时候,围绕载人航天测控通信网的建设究竟应该走什么样的道路,争论非常激烈。于志坚和同事们创造性地提出,采用“透明工作方式”,实现两个面向:一个是网管中心面向测控站的透明监视和远程控制,另一个是任务中心面向航天器的透明监视和控制。

  按照一般程序,应当是其他系统的技术状态和指标要求都明确之后,测控通信系统才进入论证过程。实际上,我国航天工程七大系统论证同时启动。

  “思路决定出路,赶超必须创新!”1995年5月的一次方案评审会上,于志坚提出了改变以测控站为主对航天器进行测控的传统方式,通过设立先进的网络管理中心,对测控网实行集中监控,实现测控站联网和统一管理调度的设计思路。评审会结束,于志坚看到了专家们赞许的目光。

  “要用最少的投入,换取最大的效益”

  总设计师一笔落下,动辄就是几千万甚至上亿元的经费!怎样用最少的投入换取最大的效益?这是于志坚经常苦苦思考的问题。

  于志坚仔细分析我国载人航天工程对测控通信系统的要求,提出了四个“高”:高实时、高覆盖、高速率、高可靠,并为此绞尽脑汁。

  展望世界,在载人航天进程中,美国曾在全球布下了20多个载人航天测控站,仅每年的操作管理费就要消耗掉3.5亿美元。这对于中国来说,显然行不通。俄罗斯利用辽阔的地域经度覆盖优势,从堪察加半岛到克里米亚半岛布了10多个主要测控站,经度覆盖范围近180度。这,中国显然也做不到。

  “织中国的飞天网,一定要走自己的路,力求用最少的投入,换取最大的效益!”于志坚和同事们经过反复计算和比较,提出了“立足中国国情,确保关键段,兼顾其他段”的方案设计原则。

  从普通世界地图上看,上升段和返回段的飞船运行轨迹就像一个“八”字,于志坚几乎每天都用小圆圈在图上比划来比划去,力争用最少的“圆圈”达到最完美的衔接与覆盖。最终,他们选择了综合效果最佳的“4船9站3中心”的测控通信系统布站方式,走出了一条立足中国国情的低投入高效益的路子。

  “科学无止境,但是科学家应该追求完美”

  “神舟”一号飞船发射前,必须把飞船和由成千上万台测控设备组成的测控网联接起来,使天地之间的各条链路畅通无阻。这些测控设备,分布在遍布三大洋的测量船和国内外的测控站里,只要有一个接口不通,就会直接影响整个测控网的联接。

  根据以往经验,联接调试怎么也得花费一年的时间。于志坚带领同事们打破常规,论证设计了一种测控系统模拟仿真体系,配置在每一个测控站和测控船上。有了这套模拟仿真系统,仅用三四个月时间,整个测控通信系统就联了起来!

  “科学没有止境,但是科学家应该追求完美。”首次载人航天飞行任务在即,为确保航天员生命安全,于志坚不断优化测控通信系统设计方案,提高对飞船控制的正确性和可靠性。此外,他们还针对上升段飞行环境恶劣容易造成的各种意外情况,提出了增强飞船控制可靠性的遥控指令盲发方式,使地面对飞船的控制达到了全时段。他组织专家针对空间碎片对飞船可能造成碰撞的问题进行认真分析计算,为指挥部决策提供了关键技术依据。飞船发射前夕,远望二号测量船由于热带气旋影响,建议推迟发射计划。于志坚与气象专家进行深入讨论,提出了对船位进行适当调整后按计划执行任务的意见,保证了首次载人飞行任务按计划顺利实施。(来源:解放军报第1版)


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