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[信息] 美国航天测控网及我国测控网简介

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 楼主| 发表于 2008-12-1 00:08:36 | 显示全部楼层

喷气推进实验室里的数据

一旦喷气推进实验室接收到遥测系统、监测系统、跟踪系统以及无线电科学系统指令系统发出的数据流,那么深空任务系统就将处理这些数据。深空任务系统使用先进的软件,以及高性能的工作站来处理数据,确定数据路线,实时广播数据,分配数据,展示数据,将数据存储到网上的场所,用于以后被用户询问并且将数据记录在永久的介质上。

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:08:59 | 显示全部楼层

我国航天测控网简介

我国航天测控网从1967年开始建设,已建成包括北京、西安、酒泉测控中心、多个地面测量站及海上测量船队在内的、功能完善的测控系统,先后完成了我国多种卫星和5次“神舟”飞船的测控任务,还为多颗商用卫星提供了测控支持。 

我国航天测控网立足本国国情,通过优化测控站、船的布局,确保航天器在上升段、变轨段、返回制动段、分离段等关键飞行段落的测控支持,规模适当、布局合理。

80年代以来,无线电跟踪测量领域出现了几项突出的成就,一是美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的GLONASS投入使用,为人们提供一种新型的“星基”测控资源;二是跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的建成,标志着一种崭新的测控体制“天基”测控系统问世。所谓“天基”测控系统,是利用位于地球同步轨道上的TDRS卫星去“俯视”中、低轨道航天器。理论上,只需要3颗这样的在轨卫星就可以对各种中、低轨道航天器实现100%的测控覆盖。

由于传统的“地基”天线跟踪测量系统受到地球曲率的限制的限制比较严重,测控时间很短,即使全球布站,对航天器的测控覆盖率最多不超过20%;此外,航天任务的高码率的数据传输要求,也令这些“地基”系统力所不及。“地基”系统的这些缺陷,对保障航天试验任务特别不利。

由此看来,传统的“地基”无线电跟踪测量系统及其航天测控网正面临着新的结构体系的严峻挑战。

服务于我国导弹、航天试验任务的无线电跟踪测量系统从1965年开始建设,走过了从无到有的发展过程,外测系统由中精度发展到高精度,由单一功能设备发展到多功能综合系统,由单一航区发展到多航向、全航区测控覆盖。当前,我国已建成了以无线电中、长基线干涉仪为骨干设备构成的导弹与航天试验高精度测量带,由多台精密测量雷达构成的多航区单脉冲雷达测量链,以微波统一系统为骨干设备的国际C频段卫星测控网和S频段航天测控网,且可由国外航天测控系统接轨联网。所有这些,都标志着我国导弹、航天测控网中的无线电跟踪测量系统已初具规模且日臻完善,基本满足了我国发射的导弹、航天器各个轨道段的测控要求。

随着我国航天事业的发展,对航天测控系统要求也越来越高,作为航天测控网中骨干设备的无线电跟踪测量系统,其当前的技术水平与航天技术发展的要求还远不适应,而结合中国的国情,在完善与改造“地基”系统的同时,逐步完成由传统的“地基”向“天基”过渡,最终建成全新结构的“天基”无线电跟踪测控系统及其测控网,应该是21世纪中国航天测控技术发展的战略目标。

 楼主| 发表于 2008-12-1 00:09:19 | 显示全部楼层

我国航天测控网发展方向

我国目前的航天测控网已经能够基本保证现有的卫星以及载人飞船的测控任务。而深空探测是世界航天技术的三大领域之一,我国在此领域必须有所作为,为了完成这个目标,就必须发展相应的深空探测能力。就目前而言,我国还没有实力去开发火星,因此就将重点放在探测月球上面。

深空通讯测控网是支持空间开发的重要支柱,如果确定2050之前将开发月球作为主要目标,那么,我国深空探测网的规模以及能力也就基本确定下来了,我国深空探测网有下列6个问题需要深入研究:

1,探测月球对于深空探测网所带来的新技术以及新问题是什么,国际上针对月球进行测控的深空网的建设有什么经验和教训?

2,中国本土上应当建成几座深空站?

3,考虑到国际合作的必要性,有哪些国际深空站可以提供合作?

4,中国深空站应当建立在哪里?

5,我国应当建设什么样的深空站?

6,我国陆基测控网在月球测控中还有多少潜力可以发挥?还能够提供多少支持?

我国现在使用的航天测控网是在卫星的试验阶段建设起来的,这个测控网主要目的是确保卫星入轨,在实施载人计划以来,测控网得到了逐步地改进,但是目前在轨运行段的测控系统对于月球探测器则无法满足深空探测的要求。

我国现有的航天测控网的不足之处表现在:只有低速率的测控,没有高速率数据收、发能力;不能够多目标兼容;还需要进一步统一频段、调制方式、数据格式,使得能够更好地和国际标准兼容,并且还需要进一步实现国际联网。另外,我国国土面积有限,要想靠增加陆基站以及测量船来扩大覆盖率的可能性不大,并且投资大,效益低。美国和前苏联发展航天测控网的道路是先发展全球布站测控网,用它来支持天基测控网的建立,在天基测控网建立之后,再反过来大量削减陆基测控站。日本以及欧洲的道路是原有的陆基测控站数量不大,他们吸取了美苏的教训,不再走全球布站的老路,一起步就走上布设天基测控网的道路,我国因为种种因素的限制,还不得不重新走一段美苏走过的老路,但是为了尽量减少损失,我们还应当尽量向国际标准靠拢。

考虑到上面的分析,那么我国航天测控网的发展方向将是:

1,将重点放在跟踪与数据中继卫星系统;

2,在跟踪与数据中继卫星还未投入运行的过渡时期,国内布设少量陆基跟踪站以及保持少量测量船还是必要的,陆基测控站可以用作主动段的支持以及未来数据中继卫星的备份,测量船可以用作主动段入轨点的海上测量,也可以用作过渡时期,载人航天器在国外上空返回制动点的测控手段;

3,陆基站以及船载站都应当改为国际标准的统一S波段测控站;

4,陆基站和船载站都应当配备卫星通信站。
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