從神舟十五號(hào)乘組逐夢(mèng)蒼穹，到首次兩個(gè)乘組實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”，再到神舟十四號(hào)乘組載譽(yù)而歸，測(cè)控通信布下的“天羅地網(wǎng)”為載人航天任務(wù)一次次保駕護(hù)航。測(cè)控通信網(wǎng)是如何保障“天地通信”的呢？

(資料圖片)

在天邊 也近在眼前

測(cè)控通信系統(tǒng)在天地之間打造了一條高效、穩(wěn)定的信息傳輸“天路”。地面測(cè)控站、中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，從不同維度編織了一條條全覆蓋的信息傳輸鏈路，與架設(shè)在太空中的中繼衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，為天地之間架設(shè)起一座座溝通的橋梁，將飛船、空間站與地面緊密聯(lián)系在一起。

隨著我國(guó)載人航天事業(yè)的發(fā)展，這張測(cè)控通信網(wǎng)對(duì)天地之間的通信保障能力也顯著提升，不僅能夠滿足圖像質(zhì)量高清傳輸?shù)男枨?，也能保證空間站多名航天員“多個(gè)視角”的圖像實(shí)時(shí)清晰地傳回地面。這就像是為遠(yuǎn)在地面的我們裝上了“千里眼”和“順風(fēng)耳”，讓飛船和空間站遠(yuǎn)在天邊，卻也“近”在面前，不僅航天員的出艙和空間站活動(dòng)在我們眼前清晰可見(jiàn)，還能“說(shuō)來(lái)就來(lái)”一場(chǎng)生動(dòng)的“太空授課”。

接力通信 無(wú)縫銜接

我國(guó)的空間站在以地心為其中一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓軌道面上高速運(yùn)轉(zhuǎn)，最高速度可達(dá)每秒8千米，空間站“路過(guò)”單個(gè)地面站點(diǎn)的時(shí)間也就3~8分鐘，那么，“太空授課”以及大量的航天員實(shí)（試）驗(yàn)畫(huà)面是怎么長(zhǎng)時(shí)間呈現(xiàn)在我們眼前的呢？這就依賴(lài)于龐大的地面測(cè)控通信網(wǎng)以及中繼衛(wèi)星通信網(wǎng)。

當(dāng)航天員與地面進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間通話或者在視頻傳輸時(shí)，需要多個(gè)地面站進(jìn)行“接力”通信。這時(shí)，飛船將先后越過(guò)多個(gè)地面站覆蓋區(qū)域，一個(gè)地面站跟蹤即將完成，另一個(gè)地面站就接過(guò)“接力棒”，使整個(gè)通信時(shí)間延長(zhǎng)。這就好比手機(jī)通信，遠(yuǎn)離一個(gè)基站，另一個(gè)基站又接上，多建基站能夠?qū)崿F(xiàn)通信無(wú)盲區(qū)。這種“無(wú)縫連接”技術(shù)之流暢，即使是通話者本人也難以察覺(jué)。

架設(shè)信息天路?保障實(shí)時(shí)交互

地面測(cè)控站接收的各類(lèi)信息，最終要送往北京飛控中心。在這個(gè)過(guò)程中，地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)密切配合，共同完成了這條信息傳輸之路的“架設(shè)”，將測(cè)控站接收的航天員話音圖像通過(guò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信傳送到飛控中心。

為了保證天地通信的可靠性，中繼衛(wèi)星通信是另外一個(gè)重要手段。在信息傳輸“天路”中，升級(jí)改造后的天鏈一號(hào)地面終端站作為數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)了鏈路資源的自動(dòng)化分配及故障自動(dòng)處置，提高了任務(wù)運(yùn)行的可靠性，縮短了任務(wù)準(zhǔn)備和故障處置時(shí)間，是保證天地信息傳輸?shù)年P(guān)鍵，已經(jīng)成功執(zhí)行了多次載人航天任務(wù)。

中繼衛(wèi)星相當(dāng)于一個(gè)架設(shè)在36000公里外高空的測(cè)控站，可謂“站得高、看得遠(yuǎn)”。3顆位于赤道上空的中繼衛(wèi)星接力跟蹤、組網(wǎng)運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間站整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡近乎100%的覆蓋，為六名航天員同時(shí)在空間站活動(dòng)期間的天地通信提供了更加堅(jiān)實(shí)的保障，也使地面與航天員之間隨時(shí)通話成為現(xiàn)實(shí)。

不僅如此，中繼衛(wèi)星通信傳輸帶寬更寬，速率更高，可以將空間站這個(gè)龐大組合體各個(gè)部分的視頻圖像同時(shí)傳輸下來(lái)，送到地面終端站，最終送往北京飛控中心。

天地通監(jiān)控中心，作為天地話音圖像的管理和指揮中心，是天地信息傳輸?shù)摹白詈笠话簟?。天地通監(jiān)控中心系統(tǒng)擁有大帶寬通信能力，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻圖像的雙向傳遞，為航天員和地面人員進(jìn)行實(shí)時(shí)交互構(gòu)建一個(gè)可視化的平臺(tái)。

至此，這條“信息傳輸天路”實(shí)現(xiàn)天地通信的大閉環(huán)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，地面測(cè)控設(shè)備分布于國(guó)內(nèi)外多個(gè)地區(qū)，數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信更是實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，多套多型衛(wèi)通固定站、車(chē)載站和便攜站，具備良好傳輸容量，可滿足載人空間站多人長(zhǎng)期在軌運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

通過(guò)這張測(cè)控通信網(wǎng)

我們能夠見(jiàn)證更多

載人航天的澎湃瞬間

期待神舟十五號(hào)乘組

下一個(gè)“大動(dòng)作”！

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