朱碧青
(西安航天動(dòng)力研究所,西安 710100)
近年來(lái),我國(guó)航空航天事業(yè)正在飛速向前發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,我國(guó)的導(dǎo)彈發(fā)射以及航天實(shí)驗(yàn)等科技也都取得了較大的成就,航天測(cè)控技術(shù)和通信體系也具有了一定的規(guī)模?,F(xiàn)階段,我國(guó)航天測(cè)控技術(shù)在測(cè)控點(diǎn)建造、測(cè)控網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及測(cè)控體系設(shè)計(jì)上都取得了不錯(cuò)的成績(jī)。通過(guò)測(cè)控中心與其他通信手段相連接的方式,來(lái)為各種軌道的的航天發(fā)射器以及在軌運(yùn)行提供測(cè)控支持,從而具備共享測(cè)控資源的能力。
未來(lái)我國(guó)航天測(cè)控技術(shù)的發(fā)展主要有兩方面的需求:首先,航天飛行器的不斷創(chuàng)新對(duì)航天測(cè)控水平的需求。隨著我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)的不斷提高,衛(wèi)星發(fā)射的數(shù)量也在不斷增多。我國(guó)一直注重一箭多星的衛(wèi)星發(fā)射方式,它促進(jìn)了我國(guó)航天測(cè)控技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)運(yùn)行中的衛(wèi)星進(jìn)行控制和管理。為了提高衛(wèi)星的使用率和探測(cè)性能,就必須要求航天測(cè)控系統(tǒng)擁有較高的速率以及準(zhǔn)確性。這樣航天測(cè)控系統(tǒng)對(duì)于不同軌道才會(huì)有較高的覆蓋率,從而提升自身的安全性能以及抗干擾能力。其次,發(fā)射導(dǎo)彈對(duì)于航天測(cè)控系統(tǒng)的要求。
航天系統(tǒng)的投入高、風(fēng)險(xiǎn)高,但是回報(bào)更高。如果我們能夠克服各類衛(wèi)星系統(tǒng)的條塊分割現(xiàn)象,就能夠共享和利用衛(wèi)星系統(tǒng)的所有信息,從而提高航天系統(tǒng)的整體效益。自從我國(guó)跟蹤衛(wèi)星與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星相繼發(fā)射以后,各類衛(wèi)星獲取的信息可以在第一時(shí)間發(fā)送給同一控制中心,使衛(wèi)星的工作效率和工作范圍都得到很大的提高。我國(guó)的地面衛(wèi)星管理中心會(huì)將獲取的信息進(jìn)行集中管理,將復(fù)雜的信息進(jìn)行融合,提高空間信息系統(tǒng)的時(shí)間和目標(biāo)分辨率以及識(shí)別能力,從而建成全面的空間網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
隨著航天科技的不斷發(fā)展,小衛(wèi)星的發(fā)射逐漸成為航天領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。在我國(guó),小衛(wèi)星也是一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展的航天器,根據(jù)預(yù)測(cè)我國(guó)未來(lái)發(fā)射的小衛(wèi)星的數(shù)量將會(huì)占據(jù)衛(wèi)星總數(shù)的一半以上。對(duì)小衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)控管理的關(guān)鍵在于,要對(duì)多顆小衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)控管理以及建立小型化的地面高效設(shè)備,使測(cè)控系統(tǒng)具備對(duì)運(yùn)行軌道中較多衛(wèi)星的綜合管理能力。
空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng),顧名思義就是為了監(jiān)視空間目標(biāo)而建立的系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)某些狀態(tài)下的輻射特征、軌道參數(shù)以及形態(tài)特征進(jìn)行評(píng)估,從而提供滿足需求的目標(biāo)信息。在航天測(cè)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,使其與空間目標(biāo)偵查監(jiān)視系統(tǒng)以及人衛(wèi)觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行配合,從而進(jìn)行有規(guī)劃和針對(duì)性的設(shè)備研制,以便于建成陸基空間雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng)和星載空間監(jiān)視網(wǎng)的空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)。在這其中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,是在于對(duì)目標(biāo)的精密定軌和預(yù)報(bào),最難的問(wèn)題則是對(duì)于大氣模型動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
現(xiàn)階段,我國(guó)的航天測(cè)控系統(tǒng)一共分為兩個(gè)部分。一部分是跟蹤系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng),它們是我國(guó)航天測(cè)控系統(tǒng)的綜合技術(shù)體現(xiàn)。第二部分則是導(dǎo)航定位系統(tǒng),它的作用主要是幫助航天飛行器與地面上的目標(biāo)進(jìn)行高度精準(zhǔn)的定位,同時(shí)也有較強(qiáng)的定時(shí)性能。我國(guó)航天測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的建立主要是為了發(fā)展數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng),使其運(yùn)用導(dǎo)航定位來(lái)確定地面監(jiān)控中心的分布形式,從而優(yōu)化地面控制中心的布局。根據(jù)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置,逐漸從陸?;颈O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向天地一體化的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)體系。根據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)為重點(diǎn),建立天地一體化的測(cè)控系統(tǒng),這樣能夠更加有效的提高網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的覆蓋范圍,從而定位更加精準(zhǔn)的提升系統(tǒng)軌道和火箭全程測(cè)量值的測(cè)控水平。
近年來(lái),我國(guó)小衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量正在呈現(xiàn)逐步上漲的趨勢(shì)。小衛(wèi)星測(cè)控技術(shù)的研究,主要就是為了解決地上小型設(shè)備的應(yīng)用以及對(duì)對(duì)多顆衛(wèi)星的測(cè)控管理。在保證減少衛(wèi)星運(yùn)行成本以及充分利用測(cè)控資源的情況下,對(duì)多顆衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)控技術(shù)支持,使其在軌道運(yùn)行中對(duì)多顆衛(wèi)星實(shí)行綜合性的管理和監(jiān)控。對(duì)小衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)控要注意以下兩方面的要求:首先,要對(duì)現(xiàn)有的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行充分的利用。其次,要針對(duì)部分主機(jī)站進(jìn)行改建。
航空航天科技一直是我國(guó)大力發(fā)展和探索的科學(xué)項(xiàng)目,在我國(guó)所有的科技里面占有絕對(duì)重要的地位。為了使我國(guó)的航天科技能夠取得更高的成就,近年來(lái),我國(guó)的航天科技工作者也在不斷的研究和探索。目前,我國(guó)對(duì)航天測(cè)控技術(shù)正在進(jìn)行大力的研究和發(fā)展。航天事業(yè)的進(jìn)步離不開(kāi)測(cè)控系統(tǒng)技術(shù)的支持,航天測(cè)控技術(shù)為我國(guó)航天飛行器測(cè)軌以及導(dǎo)彈發(fā)射等方面都提供了準(zhǔn)確的依據(jù),測(cè)控技術(shù)的不斷進(jìn)步為我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[1] 王杰,張磊,韓超眾.航天測(cè)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望[J].電子世界,2017(14):66.