中國衛星海上測控部總工程師張忠華介紹說(shuō),在“神舟5號”飛行過(guò)程中,4艘遠洋測量船要對飛船進(jìn)行跟蹤測軌、遙測、遙控、天地話(huà)音通信、接收飛船電視圖象等任務(wù),其測控通信時(shí)間占整個(gè)運行段的50%以上。
“遠望一號”船承擔了飛船入軌后軌道測量、遙測監視飛船狀態(tài)、太陽(yáng)能帆板展開(kāi)控制等重要任務(wù);遠望二號船承擔飛船入軌后數據注入和變軌控制等重要任務(wù);遠望三號船承擔了飛船返回調姿與制動(dòng)控制等關(guān)鍵控制任務(wù);遠望四號船用于彌補測控盲圈。
遠洋測量船的位置則是由其承擔的任務(wù)決定的!吧裰5號”飛船在太空運行的軌道并不象同步地球衛星那樣是在赤道上空,它的軌道面和地球的赤道面之間有一個(gè)夾角,這個(gè)夾角叫作軌道傾角!吧裰5號”飛船的軌道傾角為43度左右,這就是說(shuō),飛船在環(huán)繞地球飛行時(shí),是在南北緯40多度之間的上空運行。要對飛船進(jìn)行測控,就必須能夠觀(guān)測到飛船,如果測控站點(diǎn)全部在北半球,南半球就相應成為盲區。
中國的陸上測控站全部分布在北半球,要完成飛船在南半球的跟蹤測控任務(wù),除了在南半球建立陸上測控站,剩下來(lái)的唯一選擇就是讓“遠望號”航天測量船在南半球的指定海域執行飛船的測控任務(wù)。而且更重要的是,“神舟5號”飛船飛行軌道的一些需要地面監視和控制的特征點(diǎn),如變軌點(diǎn)和返回制動(dòng)點(diǎn)都在南半球,所以有三艘測量船布在南半球。
張忠華指出,“神舟5號”載人飛船一天繞地球飛行約14圈,除有一圈外其余每圈都有一至兩艘船對其進(jìn)行跟蹤、測控和通信:“遠望一號”船是3圈,“遠望二號”船是6圈,“遠望四號”船也是6圈,我們所在的“遠望三號”船是3圈。它們和陸上測控站一起,實(shí)現了對神舟5號飛船每圈有1到5個(gè)測控通信弧段、關(guān)鍵弧段連續測控的需求,使神舟5號飛船按預定的計劃順利地完成飛行任務(wù)。
張忠華介紹說(shuō),與陸上測控站相比,航天測量船突出的特點(diǎn)有三:
一是可以在動(dòng)態(tài)條件下對飛船進(jìn)行測控和通信,即在動(dòng)中測、動(dòng)中控、動(dòng)中通,這里所說(shuō)的動(dòng)包括測量點(diǎn)在船舶前進(jìn)方向上的運動(dòng)與升沉運動(dòng)、甲板平面在三個(gè)方向上的搖擺運動(dòng):縱搖、橫搖和艏搖(沿船舶航向上的左右搖擺)。因此,航天測量船增加了船位、船搖和船體變形精確測量設備;船載設備在捕獲、跟蹤目標時(shí)要克服船搖的影響;在數據處理中,也附加了大量的船搖與船體變形數據的濾波、預報及其修正。
二是航天測量船的許多大型測控通信天線(xiàn)密集在上甲板上,電磁環(huán)境復雜,天線(xiàn)視角受到許多限制。電磁環(huán)境的復雜性要求在航天測量船的船舶設計與建造、測控通信設備的總體設計與研制中,要很好地處理好電磁兼容問(wèn)題。在航天測量船執行試驗任務(wù)中,需要通過(guò)測量工況設計來(lái)解決天線(xiàn)視角受限的問(wèn)題。
三是測量船長(cháng)時(shí)間遠航到三大洋預定海域執行任務(wù),天氣海況復雜,測控通信設備的工作環(huán)境惡劣,完成任務(wù)的安全性和設備可靠性要求高,工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)技術(shù)要過(guò)硬。(來(lái)源:人民網(wǎng)、作者:趙亞輝)