中国提升航天测控精度纪录 在轨卫星一网揽尽

解放军报 2006-12-5 14:07:09

　　近几年，我国发射卫星、飞船等航天器的数量已经达到年均10颗左右，从发射第一颗“东方红一号”卫星至今，已有近百颗、十几种类型的航天器被送入太空。隔着数万公里的高度，地面科技人员不仅要对这些飞离地球的“庞然大物”“发号施令”，遥控它们在太空完成各种“规定动作”，确保返回式航天器能够准确回收，还要负责所有在轨卫星运行的安全管理。作为我国唯一的卫星测控管理机构——西安卫星测控中心的科技人员，总是能在枯燥的阿拉伯数字里破解出精度密码，在轨道确定与控制、返回落点预报、卫星故障诊断等领域，不断提升着中国航天测控的“精度纪录”，为中国向世界航天大国挺进贡献着自己的智慧和汗水。让我们走进这座高科技航天城，亲身感受这里浓厚的自主创新氛围。

　　返回控制技术引领航天器“回家”

　　【现场实录】四川中部某地，巴蜀层层山峦被笼罩在一片雨雾中，我国某型号返回式卫星即将在这里着陆。

　　山巅一无名高地上，一排乳白色的卫星测控设备车，赫然印着“中国航天”的字样，西安卫星测控中心某活动测控站4台雷达分置于卫星着陆点周围的不同方向，不停旋转的雷达天线如同几架旋即临空的战鹰，机警地等待着随时捕获目标。

　　“前哨一号发现目标！”“前哨二号发现目标！”“前哨三号发现目标！”，返回式卫星刚一出现在目标区域，便被三部雷达牢牢锁定。空地搜索分队迅速奔向落点区域。卫星返回舱安然降落在预定落区。实际落点与理论落点仅相差不到400米。15分钟后，现场处置工作全部结束，返回舱被顺利移交研制单位，卫星回收任务圆满完成。

　　【专家解析】返回式航天器要在预定的时间和路线顺利着陆，要通过调姿、变轨、制动，防热等一系列技术难关，尤其在着陆时要受落区地理、气候等多种因素影响，理论落点与实际往往有偏差，失之毫厘，地面就差之千里，搜寻回收工作难度很大。如果是载人飞船的回收，则还涉及到航天员是否能安全出舱或及时救助。

　　在返回式卫星测控回收领域，西安卫星测控中心不断刷新航天器落点控制的精度纪录，建立起了成熟的测控回收体系。航天器控制专家李恒年自主研发的《载人飞船轨道控制及返回落点精确预报建模应用》是国内目前最先进的计算方法，首次提出并实现了通过对气象风引起返回舱漂移运行进行建模预测，修正返回舱舱下点的实时落点精确预报模型及算法，在载人航天两次飞行试验中成功应用，落点预报精度控制在1公里以内，使我国返回式卫星落点预报精度大大提高，这种预报准确程度在世界同类航天器返回控制历史上都是少见的。

　　【采访札记】“以前发射的航天器就像送入空中的信号弹，送出去有绚烂的色彩却怎么也回不来，而返回式航天器则是我们放出去的风筝，我们不但能放出去，还能收回来。”西安卫星测控中心一位负责人饶有兴致地向笔者谈起了返回式航天器与一般航天器的区别。

　　1975年11月29日，西安卫星测控中心在贵州成功回收我国第一颗返回式卫星，使我国成为世界上第三个掌握回收技术的国家。历经30年的不断发展，我国返回式卫星测控回收技术逐步完善，成功发射返回式卫星22颗，顺利回收21颗，成功率保持世界前列，这也成为我国航天测控技术跻身世界先进行列的标志之一。

　　“中国制造”问鼎国际精度纪录

　　【现场实录】2004年10月初，我国第20颗返回式科学技术与试验卫星在太空运行几天后，由于忽然遇到空间强磁暴干扰，轨道出现了较大偏差。轨道确定不准确，卫星就会有失控的危险。刚从英国读完博士的王家松受命于危急关头，他采用一种全新的方法定轨，不仅克服了强磁暴的影响，还大大缩小了轨道误差。

　　王家松研发的这套多功能精密轨道计算系统，早在2002年参加欧洲空间中心组织的“环境卫星”轨道竞赛时，就以3公分的轨道确定精度力战群雄，一举夺冠，使中国人首次在国际宇航领域做了一回“轨道斑竹”。