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摘 要:航天测控系统是构成航天系统工程的一个重要组成部分,它控制航天器的运动和工作,跟踪测量航天器的飞行状况,是航天工程的专用系统。航天测控系统的组成部分是航天控制中心,配有跟踪测量、遥控和遥测设备的若干个航天测控站。航天控制中心通过测控通讯网与各个测控站构成一个综合系统。
关键词:航天;测控;发展;前景
1 我国航天测控系统的发展历程回顾
我国的航天测控系统的根基和根本是导弹测控系统和卫星观测系统。导弹测控系统创建于20世纪中期,而卫星观测系统创建时间则要稍微晚于导弹测控系统。我国早期航天测控系统的发展非常缓慢,每次执行一种型号飞行试验,技术人员就不得不研发出一种与之相对应的测控系统设备。长久以来造成测控系统设备的研制无法做到与型号研制同步,所以这就在一定程度上造成了测控系统赶不上型号飞行试验的被动局面。这对于测控技术的发展是不利的,又浪费了人力物力财力,同时还造成了科学项目无法按时完成的困窘局面。
20世纪70年代初,当时委任国防科委副主任的科学家钱学森认为:“我们应该回顾下以前失败的实验,从失败中找出成功的道路,提炼出正确的观念。那就是‘航天测控系统’,我们需要在全国建立一个航天测控系统以此来满足我们航天事业的需求和发展。”钱学森同志认为,航天测控系统的构造需要应该能够满足不同的发射角度、不同运行轨迹的卫星的测控要求。
从中华人民共和国成立开始到现在的科技日益进步的21世纪,为了我国的载人航天试验能够成功,科研人员在航天测控系统和通讯测控系统的技术上有了十足的进步。在航天测控系统的综合设计、测控中心的建设、数据的实时观测和事后分析等技术方面均已跨入了当今世界的先进行列。当前,已经形成了以航天测控系统为中心,通过多种通讯手段联接各个分散的单位系统,兼容高精度测量带和中精度測控网,这也是一个极具符合中国特色国情的航天测控系统,能够为各种射向、各种轨道的航天器发射试验和轨道运行提供技术上的支持,这是一个具有国际联网共享测控资源能力的系统。
2 我国航天测控系统的现状
航天测控系统是控制航天器的外太空飞行轨迹,并且跟踪航天器的飞行方向,同时测量航天器的飞行数据以及实时分析飞行数据的专用综合系统,它涉及了诸多专业技术领域。这些技术上的科技创新成果为未来的航天事业的发展奠定了敦厚的基础。近年来我国在各个测控技术方面和航天测控系统上投入了大量的资源,做了许多技术上的研究工作,攻克了许多项关键难题,同时还解决了新技术在实践过程中遇到的难题。
目前我国正在使用的航天测控系统主要包含了统一C频段航天测控网、统一S频段航天测控网;同时国家正在积极开发和建设天基测控通信网和深空测控通信网。
随着航天测控系统不断向前发展,长期在外太空运行的设备维护费用逐渐上涨,为了延长航天器运行寿命周期,设备维修费用不断增长,如何控制测控成本,同时延长设备运行寿命,但这些无法忽视又很严峻的事实都不得不令我们重视航天测控系统的未来。
3我国航天测控系统未来的发展前景
根据未来航天事业对航天测控技术的要求,我国目前现有的航天测控系统技术在测轨定位精度、测控通信覆盖率和空间综合信息处理能力等方面和在这些技术上处于国际前列的国家还存在着不小的差距。
21世纪,载人航天对测控系统也提出了更高的要求,诸如高轨道覆盖率、高数据传输速率、高可靠性安全控制、多目标多功能测控性能等。所以载人航天测控系统仍需采用许多新的技术,对这许多新技术领域应尽旱开展试验研究。
我国航天测控系统的主要发展前景是不断地优化地面测控通讯网,发展天空测控通讯网,构建深空测控通讯网,形成一体化的测控通讯系统,逐步成为一个利用航天测控资源、优化航天测控设备、提高整体测控系统的性能的综合全能专用型系统。
就目前我国整体的航天事业的发展,航天测控系统的根基仍然是地面测控通讯系统,它仍将是我国航天事业里主要的测控手段之一。目前我国的航天测控系统承担着所有航天任务的测控管理工作,所以如何加强和完善当前我国的航天测控系统是当前的主要任务之一。地面测控通讯系统的发展趋向是测控系统配置逐渐优化;测控信息化程度逐渐增强;不断地提高测定轨精度;仪器设备的操作自动化程度不断提高;航天测控系统不断地向国际化发展并逐步的做到与国际接轨;信息传输能力不断提高。与此同时我国航天测控系统应该逐步向综合一体化系统过渡。
小卫星作为当今世界上科学界的研究热点,我国还缺乏这方面的人才,在轨运行的小卫星数量那就更少。不管是从自主功能、结构设计还是从重量、体积等方面上我国正在运行的小卫星根本不具备现代小卫星的特征,因此仍然需要使用常规的航天测控系统来跟踪测量。在小卫星方面,我国还需加强对这方面的研究,争取早日与国际接轨,从而建立空间信息资源应用管理网络系统。
航天测控系统是一个及其庞大的综合系统。如若能有效地克服目前存在于卫星系统中的分割现象,综合利用卫星测控系统资源,这对航天测控系统有着及其重要的意义。届时也会提高国民经济建设,加大了国防事业的建设。
4结语
航天测控系统涉及了当前世界上的诸多先进技术,同时航天测控设备也颇为复杂并且造价昂贵。21世纪更是一个机遇与挑战并存的时代。航天测控技术有着辉煌灿烂的过去,同时也有着令人憧憬的未来。而现代航天事业对航天测控系统则更是有新的要求。电子信息技术的发展,又推动着我们不断向它注入新的技术活力。笔者仅就航天测控系统未来可能会应用的几项技术,结合我国的国情迸行了初步分析,意在抛砖引玉,使有关技术得到重视,尽早开展试验研究,不断适应国际航天测控系统发展趋势,并向实用化发展。
参考文献:
[1]沈荣骏,赵军.我国航天测控技术的发展趋势与策略[J]. 宇航学报.2001(3) : 2-5.
[2]李平,张纪生. NASA深空网(DSN)的现状及发展趋势[J]. 飞行器测控学报.2003.22(4).
[3]于志坚.我国航天测控系统的现状与发展[J]. 中国工程科学.2006.8(10) : 42-45.
作者简介:
金鑫(1993.3— )男,浙江台州人,本科,中国计量学院现代科技学院,职称:学生,研究方向:测控仪器与技术。
关键词:航天;测控;发展;前景
1 我国航天测控系统的发展历程回顾
我国的航天测控系统的根基和根本是导弹测控系统和卫星观测系统。导弹测控系统创建于20世纪中期,而卫星观测系统创建时间则要稍微晚于导弹测控系统。我国早期航天测控系统的发展非常缓慢,每次执行一种型号飞行试验,技术人员就不得不研发出一种与之相对应的测控系统设备。长久以来造成测控系统设备的研制无法做到与型号研制同步,所以这就在一定程度上造成了测控系统赶不上型号飞行试验的被动局面。这对于测控技术的发展是不利的,又浪费了人力物力财力,同时还造成了科学项目无法按时完成的困窘局面。
20世纪70年代初,当时委任国防科委副主任的科学家钱学森认为:“我们应该回顾下以前失败的实验,从失败中找出成功的道路,提炼出正确的观念。那就是‘航天测控系统’,我们需要在全国建立一个航天测控系统以此来满足我们航天事业的需求和发展。”钱学森同志认为,航天测控系统的构造需要应该能够满足不同的发射角度、不同运行轨迹的卫星的测控要求。
从中华人民共和国成立开始到现在的科技日益进步的21世纪,为了我国的载人航天试验能够成功,科研人员在航天测控系统和通讯测控系统的技术上有了十足的进步。在航天测控系统的综合设计、测控中心的建设、数据的实时观测和事后分析等技术方面均已跨入了当今世界的先进行列。当前,已经形成了以航天测控系统为中心,通过多种通讯手段联接各个分散的单位系统,兼容高精度测量带和中精度測控网,这也是一个极具符合中国特色国情的航天测控系统,能够为各种射向、各种轨道的航天器发射试验和轨道运行提供技术上的支持,这是一个具有国际联网共享测控资源能力的系统。
2 我国航天测控系统的现状
航天测控系统是控制航天器的外太空飞行轨迹,并且跟踪航天器的飞行方向,同时测量航天器的飞行数据以及实时分析飞行数据的专用综合系统,它涉及了诸多专业技术领域。这些技术上的科技创新成果为未来的航天事业的发展奠定了敦厚的基础。近年来我国在各个测控技术方面和航天测控系统上投入了大量的资源,做了许多技术上的研究工作,攻克了许多项关键难题,同时还解决了新技术在实践过程中遇到的难题。
目前我国正在使用的航天测控系统主要包含了统一C频段航天测控网、统一S频段航天测控网;同时国家正在积极开发和建设天基测控通信网和深空测控通信网。
随着航天测控系统不断向前发展,长期在外太空运行的设备维护费用逐渐上涨,为了延长航天器运行寿命周期,设备维修费用不断增长,如何控制测控成本,同时延长设备运行寿命,但这些无法忽视又很严峻的事实都不得不令我们重视航天测控系统的未来。
3我国航天测控系统未来的发展前景
根据未来航天事业对航天测控技术的要求,我国目前现有的航天测控系统技术在测轨定位精度、测控通信覆盖率和空间综合信息处理能力等方面和在这些技术上处于国际前列的国家还存在着不小的差距。
21世纪,载人航天对测控系统也提出了更高的要求,诸如高轨道覆盖率、高数据传输速率、高可靠性安全控制、多目标多功能测控性能等。所以载人航天测控系统仍需采用许多新的技术,对这许多新技术领域应尽旱开展试验研究。
我国航天测控系统的主要发展前景是不断地优化地面测控通讯网,发展天空测控通讯网,构建深空测控通讯网,形成一体化的测控通讯系统,逐步成为一个利用航天测控资源、优化航天测控设备、提高整体测控系统的性能的综合全能专用型系统。
就目前我国整体的航天事业的发展,航天测控系统的根基仍然是地面测控通讯系统,它仍将是我国航天事业里主要的测控手段之一。目前我国的航天测控系统承担着所有航天任务的测控管理工作,所以如何加强和完善当前我国的航天测控系统是当前的主要任务之一。地面测控通讯系统的发展趋向是测控系统配置逐渐优化;测控信息化程度逐渐增强;不断地提高测定轨精度;仪器设备的操作自动化程度不断提高;航天测控系统不断地向国际化发展并逐步的做到与国际接轨;信息传输能力不断提高。与此同时我国航天测控系统应该逐步向综合一体化系统过渡。
小卫星作为当今世界上科学界的研究热点,我国还缺乏这方面的人才,在轨运行的小卫星数量那就更少。不管是从自主功能、结构设计还是从重量、体积等方面上我国正在运行的小卫星根本不具备现代小卫星的特征,因此仍然需要使用常规的航天测控系统来跟踪测量。在小卫星方面,我国还需加强对这方面的研究,争取早日与国际接轨,从而建立空间信息资源应用管理网络系统。
航天测控系统是一个及其庞大的综合系统。如若能有效地克服目前存在于卫星系统中的分割现象,综合利用卫星测控系统资源,这对航天测控系统有着及其重要的意义。届时也会提高国民经济建设,加大了国防事业的建设。
4结语
航天测控系统涉及了当前世界上的诸多先进技术,同时航天测控设备也颇为复杂并且造价昂贵。21世纪更是一个机遇与挑战并存的时代。航天测控技术有着辉煌灿烂的过去,同时也有着令人憧憬的未来。而现代航天事业对航天测控系统则更是有新的要求。电子信息技术的发展,又推动着我们不断向它注入新的技术活力。笔者仅就航天测控系统未来可能会应用的几项技术,结合我国的国情迸行了初步分析,意在抛砖引玉,使有关技术得到重视,尽早开展试验研究,不断适应国际航天测控系统发展趋势,并向实用化发展。
参考文献:
[1]沈荣骏,赵军.我国航天测控技术的发展趋势与策略[J]. 宇航学报.2001(3) : 2-5.
[2]李平,张纪生. NASA深空网(DSN)的现状及发展趋势[J]. 飞行器测控学报.2003.22(4).
[3]于志坚.我国航天测控系统的现状与发展[J]. 中国工程科学.2006.8(10) : 42-45.
作者简介:
金鑫(1993.3— )男,浙江台州人,本科,中国计量学院现代科技学院,职称:学生,研究方向:测控仪器与技术。