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西安卫星测控中心监测系统迈向一体化(组图)

http://jczs.sina.com.cn 2005年07月27日 09:47 解放军报
西安卫星测控中心监测系统迈向一体化(组图)

苍穹追星

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西安卫星测控中心监测系统迈向一体化(组图)

指挥控制大厅

  前不久,我国航天测控系统进行了一场综合测控演练。与以往不同的是,无论是卫星发射场,巡游三大洋的远望测量船,还是遍布全国的测控站,整个航天测控系统首次共用一个平台进行了合成演练,实现了多频段、多中心、多测站对同一个航天器的测控仿真。

  近两个小时的演练,数据发送、传输顺畅,“卫星”翻转、调姿,转入最佳状态,演练取得了圆满成功。西安卫星测控中心向外发布消息,该中心耗时两年时间研发的航天测
控仿真系统全面投入使用,我国航天测控系统演练也告别以前各自为战的局面,向一体化方向迈进。

  多频段仿真——各类航天器一网尽揽

  现场传真:初夏的一天,西安卫星测控中心某机房内,对一颗近地卫星的测控演练正紧张进行。卫星飘然而至,雷达迅速捕获目标,值班人员点击鼠标,条条指令瞬时被注入卫星。卫星完成预定动作,快要飞出测控弧段时,稳定跟踪的卫星却突然消失,雷达再也无法找到其踪影。中心立即启用应急测控模式,多台大功率雷达同时向太空发出高能电磁波,信号微弱的卫星最终难遁其形,迅速被重新捕获,安全飞出测控弧段……

  一墙之隔的另一机房内,调度口令不断,对一颗地球同步卫星的在轨测控演练紧锣密鼓地进行着。星飞九天,雷达如鹰隼般紧锁目标,对卫星自动跟踪,进行数据记录、传输。卫星哪怕是有一点的偏离,系统就会自动提示工作人员进行修正,近一个小时的演练,上万组数据的传输无一差错,演练取得成功。

  专家解析:近年来,我国航天器发射的密度增大,型号也逐渐增多,既有近地卫星和飞船,也有同步卫星。随之而来,我国航天测控设备也有了S、C两个频段。S频段测控设备主要承担近地卫星和飞船的遥测、遥控和轨道测量任务。C频段测控设备主要承担同步卫星的测控任务。以往两个频段的仿真试验是完全分开的,测控仿真平台建成后,对这两个频段的仿真,可在一套系统内同时进行,真正做到了“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”。由于测控设备的“解放”,该中心具备了同时对3颗不同种类卫星进行仿真试验的能力,这在以前是难以想象的。

  采访札记:测控仿真系统研发之初,西安卫星测控中心首先遇到的一个问题就是近年来我国航天器发射的多型号化,以及随之而来的测控设备的多频段问题。如何实现一个系统对多个频段的测控仿真,这是他们面对的一个全新课题。为了解决这一难题,该中心的科技人员做了大量的资料汇编工作,收集了我国自“东方红一号”卫星以来所有卫星的资料,建立了随时可供查询的卫星数据库系统。然后,他们通过信息综合,把同型号卫星的共性进行归类,找到了应对多频段测控仿真的方法,最终建立了多频段共用的测控仿真平台。

  多中心仿真——巧织天网把星脉

  现场传真:“……5、4、3、2、1,点火!起飞!”随着西南峡谷一声轰鸣,火箭托举卫星直刺云霄。瞬时,火箭主动段跟踪,卫星入轨段测控,海量的数据信息如潮水般涌向西安卫星测控中心指挥部。“卫星进入预定轨道,遥、外测数据正常,发射圆满成功!”这是测控仿真系统模拟发射的场景。

  蔚蓝色的海洋上,远望测量船完成了海上布阵。浩瀚苍穹,天外“游客”疾驰而来,船载测控雷达牢牢锁定目标第一等待点。卫星刚进入测控弧段,雷达距离、角度捕获均在第一时间完成,测控数据源源不断地传入西安卫星测控中心。远望测量船与西安卫星测控中心完成了一次完美的海天追星接力。

  专家解析:卫星发射升空前,如何验证卫星结构和测控设备、程序的正确性,确保万无一失,是航天测控的一大难题。以往每次实战任务前,整个测控系统至少要提前半年时间进行准备,而且每次演练时,发射场、测量船以及遍布各地的测控站都要专门抽出时间进行系统之间的联调,占用了大量的人力和物力资源。测控仿真系统的研发成功,首次实现了发射场,陆基、海基测控系统的一体化集成,西安卫星测控中心具备了对发射场、测量船等多中心环节的仿真能力,减少了发射中心和测量船参加演练的次数,节省了测控资源,使任务准备时间也由以前的半年缩短至不到15天。

  采访札记:卫星发射是“万人一杆枪”的事业,它要求发射、测控各中心既要“分可独秀”,更要“合则大成”。可长期以来,我国使用的模拟仿真系统都是针对每个卫星个体的,因卫星型号不同,每发射一次卫星,各中心就要研发一套仿真系统,延长了任务准备周期。未来5年,我国航天测控网将承担近数十次卫星、飞船的实时测控和多颗卫星的长期管理任务。日益繁重的试验任务与现有测控资源的矛盾,使研发集成化的测控仿真平台成为急需。西安卫星测控中心航天测控共用仿真平台的建立,实现了多中心的仿真,这在缩短任务准备时间上将是一次质的飞跃。

  多测站仿真——方寸荧屏上演“太空接力”

  现场传真:这是测控仿真系统对各测站织网捕星的一次模拟演练。卫星就要进入我国上空,西部某测控站,雷达操作手紧盯着只有巴掌大的显示屏。突然,屏幕上一个火柴头大小的绿色亮点出现了,随即在屏幕上留下一串起伏轨迹,当闪动的绿点到达第二个波峰的时候,操作手果断地按下“自跟踪”键,跳跃的绿点被牢牢地锁定在十字中心,卫星一次捕获成功……近10分钟的跟踪还未结束,远在千里之外的我国中部某测控站已发现了目标,并顺利接过追星接力棒,数据传输顺畅,指令准确发送,卫星安全运行。20分钟后,南方某测控站也及时发现了目标,在注入一串串指令后,“牧星人”目送卫星安全飞出测控弧段。卫星在太空划过美丽弧线,向着茫茫天宇飞去。

  专家解析:进入新世纪,为适应国际航天技术发展的需要,西安卫星测控中心对软、硬件系统进行了大胆更新改造,设计出了独具中国特色的中心透明遥控模式,建立了“大中心,小测站”的新格局,使测站的功能主要集中于信息通道和人员的培训。多测站仿真就是适应这种形势而产生的一种仿真新模式,在这一模式下,测站大部分功能均可在仿真系统中模拟,实现了中心内部的资源共享、优势互补,使技术人员有了一个全新的测控训练平台,提高了他们分析和处理突发事件的能力。

  采访札记:一直以来,由于受技术限制,我国采用的是普通的测站测控模式,在此模式下,测控任务主要由遍布各地的测控站来完成。近年来,随着航天技术的不断发展,这种模式的弊端也日益凸现,由于各测站系统的不统一和技术发展的不平衡,很难适应高密度多型号的测控任务。测控仿真平台的建成,借助先进的计算机网络技术和计算机仿真技术,实现了多测站信息层面的计算机仿真,并能在训练中不需要实装操作,就能提高技术人员分析和解决问题的能力,增强了训练效果,使该中心整体科研试验水平提升驶上了“快车道”。(本文照片由孙阳、邵良敏摄)


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