中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)（中國(guó)跟蹤測(cè)量和控制航天器的地面系統(tǒng)）

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)（中國(guó)跟蹤測(cè)量和控制航天器的地面系統(tǒng)）

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng) （中國(guó)跟蹤測(cè)量和控制航天器的地面系統(tǒng)） 次瀏覽 | 2022.08.10 19:11:45 更新 來(lái)源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)中國(guó)跟蹤測(cè)量和控制航天器的地面系統(tǒng)

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)，是中國(guó)跟蹤測(cè)量和控制航天器的地面系統(tǒng)。由西安航天控制中心、9個(gè)航天測(cè)控站、若干陸上活動(dòng)測(cè)控站、兩艘測(cè)量船以及連接它們的測(cè)控通信網(wǎng)構(gòu)成。包括7個(gè)專業(yè)系統(tǒng)。

中文名

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)

外文名

China?Satellite?Monitoring?and?Control?Network

應(yīng)用領(lǐng)域

航空航天

主要功能

跟蹤測(cè)量和控制航天器

主要構(gòu)成

測(cè)控站、測(cè)量船、測(cè)控通信網(wǎng)

總 部

西安航天控制中心

發(fā)展歷程

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)由西安衛(wèi)星測(cè)控中心和若干測(cè)控站以及遠(yuǎn)洋測(cè)量船組成。西安衛(wèi)星測(cè)控中心是中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)的通信樞紐、指揮控制中樞和數(shù)據(jù)處理中心。由于西安衛(wèi)星測(cè)控中心是中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)，通常也以西安衛(wèi)星測(cè)控中心泛指中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)。

20世紀(jì)60年代末開(kāi)始建設(shè)，初期位于陜西省渭南地區(qū)，建設(shè)初期完成了中國(guó)的第一顆人造地球衛(wèi)星（1970）和第二顆人造地球衛(wèi)星(1971)的跟蹤、測(cè)量任務(wù)以及初期中國(guó)試驗(yàn)通信衛(wèi)星的變軌、定點(diǎn)的跟蹤、遙測(cè)、遙控任務(wù)。

80年代中遷至西安，經(jīng)過(guò)擴(kuò)建到80年代末，西安衛(wèi)星測(cè)控中心已具有能對(duì)多個(gè)衛(wèi)星同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量和控制的能力，并且具有任務(wù)后分析和軟件開(kāi)發(fā)的能力。測(cè)控中心由中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)控顯示系統(tǒng)、綜合通信網(wǎng)、時(shí)間統(tǒng)一勤務(wù)系統(tǒng)及相應(yīng)的研究室組成。中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由多臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)經(jīng)由星形耦合器與以太網(wǎng)連接而成。具有較高的可靠性，較強(qiáng)的處理能力，并配有多星測(cè)控系統(tǒng)軟件。監(jiān)控顯示系統(tǒng)是面向指揮人員和工作人員給出航天器的各種參數(shù)的各種設(shè)備組合，由大屏幕的圖像顯示和表格顯示、X-Y記錄器顯示、各種臺(tái)式屏幕顯示器以及監(jiān)控臺(tái)等組成。[1]

艱難起步

當(dāng)發(fā)達(dá)國(guó)家投入極大物力財(cái)力爭(zhēng)相發(fā)展之時(shí)，我國(guó)卻只能以有限投入艱難起步。參與中心組建的科技人員回憶，“組建之初，許多人甚至連計(jì)算機(jī)是什么模樣都沒(méi)見(jiàn)過(guò)，一切都要從頭學(xué)起。幾乎每個(gè)夜晚，大家埋頭苦學(xué)到深夜，煤油燈熏得所有人都是紅眼睛、黑鼻孔。”就在大山腳下幾間借來(lái)的屋子里，他們編制成了“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星軌道計(jì)算、軌道預(yù)報(bào)、數(shù)據(jù)處理等一整套測(cè)控方案，當(dāng)1970年4月“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星成功發(fā)射后，他們準(zhǔn)確預(yù)報(bào)衛(wèi)星飛臨世界244個(gè)城市上空的時(shí)間和方位，在太空樹(shù)起第一座“牧星”里程碑。

不懈奮斗

從“牽引”衛(wèi)星返回地面到將衛(wèi)星定點(diǎn)于36000公里高空，從控制回收載人飛船到同時(shí)管理數(shù)十顆衛(wèi)星，西安衛(wèi)星測(cè)控中心數(shù)十載自力更生、奮力拼搏，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)個(gè)歷史性跨越。

衛(wèi)星在太空中出現(xiàn)一個(gè)微小故障，就有可能導(dǎo)致壽命的終結(jié)。而事實(shí)是，由于航天事業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)，衛(wèi)星故障時(shí)常發(fā)生。2001年，及時(shí)排除太陽(yáng)能帆板故障，使危在旦夕的某通信衛(wèi)星重新恢復(fù)功能；2002年，奮戰(zhàn)六晝夜搶救超期服役的某資源衛(wèi)星；2003年，某海洋衛(wèi)星告急，采用緊急測(cè)控方案，準(zhǔn)確注入指令，使衛(wèi)星恢復(fù)安全狀態(tài)；2007年，歷經(jīng)60天連續(xù)奮戰(zhàn)，使某導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星起死回生。

“很多衛(wèi)星的搶救難度之大技術(shù)之復(fù)雜都是世界之最。”中心主任董德義說(shuō)，“太空應(yīng)急處置能力正是我們測(cè)控能力的最突出體現(xiàn)之一。”

伴隨著一次次妙手回春化險(xiǎn)為夷，伴隨著一次次創(chuàng)新突破精測(cè)妙控，西安衛(wèi)星測(cè)控中心圓滿完成6次“神舟”飛船、100余顆衛(wèi)星的發(fā)射測(cè)控、回收和在軌管理任務(wù)，為我國(guó)航天事業(yè)建立起一座座不朽的豐碑。

美國(guó)、俄羅斯等國(guó)都是在全球布網(wǎng)，對(duì)航天器進(jìn)行全時(shí)段測(cè)控，而我國(guó)航天測(cè)控網(wǎng)覆蓋率還不到這些國(guó)家的五分之一。以遠(yuǎn)遜于發(fā)達(dá)國(guó)家的資源和設(shè)備，達(dá)到同等測(cè)控能力，這正是航天測(cè)控事業(yè)的中國(guó)特色。

“從體系到技術(shù)、從宏觀到微觀，無(wú)一不需要?jiǎng)?chuàng)新。”中心技術(shù)部副總工程師余培軍說(shuō)，“沒(méi)有任何一本教科書(shū)能學(xué)到航天測(cè)控怎么發(fā)展，每一次進(jìn)步都可以說(shuō)是一次重大突破。”

他們創(chuàng)造出獨(dú)特的航天測(cè)控體系，固定站與移動(dòng)站相結(jié)合，衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)、飛船測(cè)控網(wǎng)和深空測(cè)控網(wǎng)于一體的航天測(cè)控網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)控網(wǎng)“以航天器控制語(yǔ)言為基礎(chǔ)的中心遙控透明控制模式”。這種新模式，使得只敲動(dòng)幾下鍵盤(pán)，就能在短時(shí)間內(nèi)向衛(wèi)星發(fā)送所需要的指令。

硬件不足靠軟件、靠策略，一直是中心發(fā)展進(jìn)步的法寶。正是因?yàn)樽灾鲃?chuàng)新，使他們的很多測(cè)控解決方法在世界上獨(dú)一無(wú)二。

他們提出了測(cè)控資源最優(yōu)分配策略與算法，新研制了6大類數(shù)百萬(wàn)行測(cè)控軟件，具備同時(shí)支持三個(gè)發(fā)射場(chǎng)發(fā)射的衛(wèi)星早期測(cè)控任務(wù)的能力；他們獨(dú)立研發(fā)的精密定軌系統(tǒng)，將定軌精度提高到米級(jí)；超同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星四次變軌技術(shù)、同步衛(wèi)星雙星共位技術(shù)和高精度位置保持技術(shù)，有效節(jié)省了衛(wèi)星燃料、延長(zhǎng)了衛(wèi)星壽命，使軌道控制精度由數(shù)百米提高到幾十米；改進(jìn)衛(wèi)星姿態(tài)算法，將同步軌道段定姿精度提高到0。03度以內(nèi)，使定姿精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平……

中心的綜合測(cè)控能力持續(xù)攀升，中國(guó)的航天測(cè)控事業(yè)也在持續(xù)不斷的創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)著歷史性的跨越。

不斷進(jìn)取

1984年，當(dāng)我國(guó)準(zhǔn)備發(fā)射第一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星時(shí)，西安衛(wèi)星測(cè)控中心只有4臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)，總內(nèi)存量不如一臺(tái)286微機(jī)。而發(fā)達(dá)國(guó)家測(cè)控這種衛(wèi)星時(shí)，使用的是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的、運(yùn)算速度每秒百萬(wàn)次以上的高性能計(jì)算機(jī)。

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，當(dāng)時(shí)中國(guó)不具備測(cè)控這種衛(wèi)星的能力。然而，科技人員用科學(xué)的測(cè)控計(jì)劃、靈巧的總聯(lián)程序、精細(xì)的軟件設(shè)計(jì)，來(lái)彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)處理速度不夠和內(nèi)存不足的缺陷。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，他們通過(guò)4臺(tái)計(jì)算機(jī)并聯(lián)，應(yīng)用新的測(cè)控方案和測(cè)控軟件，滿足了通信衛(wèi)星的測(cè)控需求，確保了任務(wù)圓滿完成。

不久，國(guó)外航天專家到中心參觀時(shí)，認(rèn)為中國(guó)人一定把設(shè)備藏起來(lái)了——他們?cè)趺匆膊幌嘈牛瑥?fù)雜測(cè)控是由眼前的4臺(tái)“老古董”完成的。

這4臺(tái)被稱為“功勛計(jì)算機(jī)”的故事，一直流傳到今天，成為中國(guó)航天測(cè)控人知難而上創(chuàng)造奇跡的一個(gè)縮影。

如果都等到條件具備才發(fā)展，中國(guó)的航天測(cè)控就無(wú)從發(fā)展。只要祖國(guó)的航天事業(yè)提出新需求，測(cè)控人就能利用現(xiàn)有條件想方設(shè)法實(shí)現(xiàn)。

近年來(lái)，中心設(shè)備面臨的任務(wù)成倍增長(zhǎng)。他們采用平臺(tái)化、組件化設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建了具有高度重組能力，適應(yīng)多星并行測(cè)控的功能分布式測(cè)控軟件平臺(tái)，具備了同時(shí)執(zhí)行兩顆衛(wèi)星實(shí)時(shí)任務(wù)和一顆衛(wèi)星任務(wù)準(zhǔn)備的能力，具備了40顆以上衛(wèi)星的長(zhǎng)期管理能力，使測(cè)控能力再次實(shí)現(xiàn)了歷史性的躍升。

回首40年風(fēng)雨征程，中心黨委書(shū)記張勝勤深有感觸：“今天的成就來(lái)之不易，其中重要的一條就是自主創(chuàng)新，以有限資源創(chuàng)造無(wú)限可能，不僅是一種經(jīng)驗(yàn)，更是一種追求，一種精神。”

組成

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)是一個(gè)可以兼容近地衛(wèi)星測(cè)控和地球同步衛(wèi)星測(cè)控的衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)。它包括以下7個(gè)專業(yè)系統(tǒng)。

(1)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)

利用無(wú)線電跟蹤測(cè)量設(shè)備對(duì)衛(wèi)星實(shí)施跟蹤測(cè)量，獲取衛(wèi)星距離(R)、方位角(A)、俯仰角(E)、距離變化率(T)等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，用以確定衛(wèi)星的軌道要素(也稱軌道根數(shù))。[2]

(2)遙測(cè)系統(tǒng)

利用無(wú)線電遙測(cè)設(shè)備接收和解調(diào)衛(wèi)星的遙測(cè)信號(hào)，從而獲取衛(wèi)星的工程參數(shù)和探測(cè)參數(shù)。

(3)遙控系統(tǒng)

利用無(wú)線電遙控設(shè)備向衛(wèi)星發(fā)送遙控指令，從而控制衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)和工作狀態(tài)。

(4)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成。計(jì)算機(jī)分為測(cè)控中心計(jì)算機(jī)、測(cè)控站計(jì)算機(jī)和測(cè)控設(shè)備的微型計(jì)算機(jī)三級(jí)。測(cè)控中心計(jì)算機(jī)為大型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)群，擔(dān)負(fù)復(fù)雜的實(shí)時(shí)和事后數(shù)據(jù)處理任務(wù)，測(cè)控站計(jì)算機(jī)為小型或微型計(jì)算機(jī)，主要用于數(shù)據(jù)匯集和交換，也有一定數(shù)據(jù)處理能力；測(cè)控設(shè)備的微型計(jì)算機(jī)系測(cè)控設(shè)備的終端，主要用于數(shù)據(jù)錄取和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

(5)通信系統(tǒng)

由線路終端、數(shù)據(jù)傳輸終端、交換設(shè)備和通信鏈路組成。通信鏈路有有線鏈路、無(wú)線鏈路和衛(wèi)星通信鏈路。通信方式有話音、電傳電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)傳輸和電視圖像傳輸。

(6)時(shí)間頻率系統(tǒng)

由定時(shí)設(shè)備、信號(hào)產(chǎn)生器和頻標(biāo)源組成。中心與各站的時(shí)間頻率系統(tǒng)均與陜西天文臺(tái)發(fā)播的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，從而保證了全測(cè)控網(wǎng)的時(shí)間同步。

(7)指揮監(jiān)控系統(tǒng)

由語(yǔ)音調(diào)度設(shè)備、監(jiān)視顯示設(shè)備、鍵盤(pán)、指令機(jī)等組成。用于匯集、顯示測(cè)控網(wǎng)、測(cè)控設(shè)備和航天器的工作狀態(tài)，為指揮人員和分析人員提供信息，并傳送指揮命令和控制指令。

主要測(cè)控站

按照性質(zhì)、任務(wù)之不同，中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)中的測(cè)控站可分為以下三類：

(1)固定式近地衛(wèi)星測(cè)控站

長(zhǎng)春、南寧、喀什三站為固定式近地衛(wèi)星測(cè)控站。主要測(cè)控設(shè)備有VHF/UHF統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備、雙頻多普勒測(cè)速儀、遙測(cè)解調(diào)設(shè)備、遙控設(shè)備、單脈沖雷達(dá)等。VHF/UHF統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備采用信道綜合技術(shù)，兼有測(cè)量R、A、E、T、遙測(cè)、遙控功能，測(cè)距變化率誤差不大于0。1米/秒。單脈沖雷達(dá)測(cè)距誤差不大于10米、測(cè)角誤差不大于0。2密位、測(cè)距離變化率誤差不大于0。2米/秒。

南寧測(cè)控站即將配置S波段統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備，上行頻率2025?2120兆赫，下行頻率2200?2300兆赫，體制與技術(shù)指標(biāo)與國(guó)外同類設(shè)備相同。

渭南、閩西、廈門(mén)三站為固定式近地衛(wèi)星/地球同步衛(wèi)星測(cè)控站。渭南、閩西站主要測(cè)控設(shè)備有雙頻多普勒測(cè)速儀、遙測(cè)解調(diào)設(shè)備、遙控設(shè)備、C波段統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備、C波段引導(dǎo)儀等。C波段統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備兼有測(cè)量R、A、E、T、遙測(cè)（編碼遙測(cè)與模擬遙測(cè)）、遙控（指令控制?與同步控制）功能。該設(shè)備天線口徑10米，載波調(diào)制方式上行為PM/FM，下行為PM，測(cè)距采用偽碼、側(cè)音混合體制。測(cè)距隨機(jī)誤差不大于10米，測(cè)角隨機(jī)誤差不大于0。15密位，測(cè)距變化率誤差不大于0。03米/?秒（上行調(diào)相）。?

渭南、廈門(mén)站年內(nèi)將配置國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)C波段統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備。該設(shè)備上行頻率為5925?6425兆赫，下行頻率為3700?4200兆赫，天線口徑15米，測(cè)距采用數(shù)字式側(cè)音體制，技術(shù)指標(biāo)與C波段統(tǒng)一測(cè)控設(shè)備基本相同。

(3)機(jī)動(dòng)式測(cè)控站

第一活動(dòng)站、第二活動(dòng)站和回收測(cè)量站是3個(gè)機(jī)動(dòng)測(cè)控站。第一、第二活動(dòng)站可根據(jù)需要在適當(dāng)?shù)胤秸归_(kāi)，以彌補(bǔ)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)和運(yùn)載火箭航區(qū)測(cè)量之空缺。這種活動(dòng)站的主要測(cè)控設(shè)備有機(jī)動(dòng)式VHF/?UHF統(tǒng)一測(cè)控設(shè)?備和機(jī)動(dòng)式單脈沖雷達(dá)。其中第?一活動(dòng)站的單脈沖雷達(dá)系高機(jī)動(dòng)數(shù)字式跟蹤測(cè)量雷達(dá)，其性能與美國(guó)AN/?MPQ-39雷達(dá)相當(dāng)。回收測(cè)量站負(fù)責(zé)衛(wèi)星再入艙再入大氣層后的測(cè)量和再入艙的?搜索、回收。該站配置有回收測(cè)量雷達(dá)、直升機(jī)載無(wú)線電定向設(shè)備等。

遠(yuǎn)洋測(cè)量船在執(zhí)行衛(wèi)星測(cè)控任務(wù)時(shí)也納入衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)內(nèi)，作為衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。

衛(wèi)星測(cè)控要點(diǎn)

從1970年4月24日中國(guó)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)到1990年底，中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)圓滿完成了30顆衛(wèi)星的測(cè)控任務(wù)。以返回式遙感衛(wèi)星和同步通信衛(wèi)星的測(cè)控為例說(shuō)明西安衛(wèi)星測(cè)控中心及其所屬測(cè)控站的測(cè)控要點(diǎn)。[3]

1、返回式遙感衛(wèi)星的測(cè)控

入軌段：測(cè)控中心向測(cè)控站發(fā)送引導(dǎo)信息。測(cè)控站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測(cè)量和接收解調(diào)遙測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)向測(cè)控中心發(fā)送。測(cè)控中心實(shí)時(shí)判斷衛(wèi)星的入軌狀態(tài)，確定衛(wèi)星的初軌根數(shù)。根據(jù)需要，測(cè)控中心指揮測(cè)控站對(duì)衛(wèi)星實(shí)施控制。

運(yùn)行段：衛(wèi)星每次升軌，降軌過(guò)程均由測(cè)控中心組織有關(guān)測(cè)控站進(jìn)行跟蹤測(cè)量和接收解調(diào)遙測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。

測(cè)控中心組織有關(guān)測(cè)控站對(duì)衛(wèi)星實(shí)施控制，包括向星載計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)注入。衛(wèi)星每次出境，測(cè)控中心均進(jìn)行軌道改進(jìn)計(jì)算、軌道預(yù)報(bào)計(jì)算和回收落點(diǎn)計(jì)算，上述各種計(jì)算均采用先進(jìn)而成熟的方法，從而達(dá)到較高精度。

回收段：衛(wèi)星回收前一圈，測(cè)控中心指揮有關(guān)測(cè)控站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制，使衛(wèi)星啟動(dòng)回收程序。

衛(wèi)星回收控制由測(cè)控網(wǎng)與星上控制系統(tǒng)共同完成。衛(wèi)星進(jìn)入回收圈，測(cè)控中心指揮第一活動(dòng)站和第二活動(dòng)站分別向衛(wèi)星發(fā)出調(diào)姿指令和兩艙(衛(wèi)星儀器艙和再入艙)分離指令。兩艙分離后，儀器艙在軌道上繼續(xù)運(yùn)行，再入艙則在測(cè)控系統(tǒng)的控制下重返大氣層。

再入艙進(jìn)入大氣層后降落傘系統(tǒng)啟動(dòng)，再入艙乘降落傘下降。位于四川中部的回收測(cè)量站利用直升機(jī)載無(wú)線電定向設(shè)備和地面測(cè)量雷達(dá)對(duì)再入艙進(jìn)行跟蹤測(cè)量，并實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)再入艙落點(diǎn)座標(biāo)。再入艙著陸后，回收測(cè)量站會(huì)同研制單位回收再入艙。

我國(guó)發(fā)射的12顆返回式遙感衛(wèi)星的回收均取得圓滿成功，它表明我國(guó)衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)在回收測(cè)量、計(jì)算、控制方面具有較高的精度和可靠性。

2、同步通信衛(wèi)星的測(cè)控

主動(dòng)段：測(cè)控中心匯集測(cè)控站(船)的跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)視運(yùn)載火箭的飛行情況。

轉(zhuǎn)移軌道：衛(wèi)星入軌后，測(cè)控中心及時(shí)計(jì)算衛(wèi)星軌道要素和姿態(tài)參數(shù)。在衛(wèi)星運(yùn)行中，測(cè)控中心利用測(cè)控站(船)獲取的跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)和遙測(cè)(模擬遙測(cè)和編碼遙測(cè))數(shù)據(jù)，對(duì)衛(wèi)星的軌道要素、姿態(tài)參數(shù)和轉(zhuǎn)速反復(fù)計(jì)算。當(dāng)需要控制時(shí)，測(cè)控中心計(jì)算出控制量，實(shí)時(shí)發(fā)往測(cè)控站，由測(cè)控站利用遙控和同步控制設(shè)備對(duì)衛(wèi)星實(shí)施控制。控制包括軌道控制、姿態(tài)控制和轉(zhuǎn)速控制。控制目的是使衛(wèi)星逐漸具備遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火條件。

在“點(diǎn)火圈”的遠(yuǎn)地點(diǎn)，測(cè)控中心指揮測(cè)控站發(fā)出遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火指令，遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，衛(wèi)星獲得速度增量，脫離大橢圓轉(zhuǎn)移軌道，進(jìn)入準(zhǔn)同步軌道。

準(zhǔn)同步軌道：對(duì)衛(wèi)星實(shí)施軌道控制，使衛(wèi)星建立適應(yīng)的漂移速度，向定點(diǎn)位置漂移。當(dāng)?shù)竭_(dá)定點(diǎn)位置后，實(shí)施“定點(diǎn)捕獲”控制，使衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)同步定點(diǎn)。

同步軌道：利用遙控指令打開(kāi)衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器。測(cè)控系統(tǒng)配合衛(wèi)星通信系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行“在軌測(cè)試”。

在衛(wèi)星壽命期內(nèi)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)控管理，包括衛(wèi)星定點(diǎn)保持、姿態(tài)保持、工作狀態(tài)控制、星蝕期間能源管理等。

中國(guó)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)在對(duì)同步通信衛(wèi)星的測(cè)控中充分體現(xiàn)了精度高、可靠性高、自動(dòng)化程度高、測(cè)量信息利用率高等特點(diǎn)。

西安衛(wèi)星測(cè)控中心功能

西安衛(wèi)星測(cè)控中心（以下簡(jiǎn)稱測(cè)控中心）的主要功能：實(shí)時(shí)制定測(cè)控計(jì)劃（也稱測(cè)控策略），實(shí)施多星（6顆衛(wèi)星）測(cè)控自動(dòng)調(diào)度；匯集測(cè)控站、測(cè)量船所獲取的衛(wèi)星、運(yùn)載火箭的跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)、遙測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和事后處理；確定衛(wèi)星的軌道要素和姿態(tài)參數(shù)，進(jìn)行星下點(diǎn)軌跡計(jì)算和發(fā)布觀測(cè)預(yù)報(bào)；對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)行和工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，生成控制指令，對(duì)測(cè)控網(wǎng)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制；完成返回式衛(wèi)星的回收和長(zhǎng)壽命衛(wèi)星的長(zhǎng)期測(cè)控管理。

組成

測(cè)控中心以數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為主體，此外還有指揮監(jiān)控設(shè)備、通信設(shè)備、時(shí)間頻率設(shè)備和保障備、設(shè)施等。圖1與圖2分別為該中心外景與指揮大廳，在此只介紹數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等主要部分。

(1)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)硬件和測(cè)控應(yīng)用軟件。

計(jì)算機(jī)硬件包括3臺(tái)NCI2780計(jì)算機(jī)、2臺(tái)VAX8700?計(jì)算機(jī)、若干VAX-Ⅱ計(jì)算機(jī)及大量外部設(shè)備。3臺(tái)NCI2780計(jì)算機(jī)和兩臺(tái)VAX?8700計(jì)算機(jī)經(jīng)以太網(wǎng)（Ethernet)構(gòu)成局域網(wǎng)。物理上，5臺(tái)計(jì)算機(jī)用CI經(jīng)星形耦合器構(gòu)成VAX群集；邏輯上，其中2臺(tái)NCI?2780計(jì)算機(jī)在群集之外按雙工方式運(yùn)行，起前端機(jī)的作用。各計(jì)算機(jī)間的通信采用以太網(wǎng)和CI鏈路兩種手段，二者互為備份，從而提高了系統(tǒng)的可靠性與處理能力。2臺(tái)前端機(jī)通過(guò)通控制處理器（CCP)、通信鏈路，與測(cè)控站計(jì)算機(jī)組成遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)。?

測(cè)控應(yīng)用軟件根據(jù)測(cè)控對(duì)象可分為近地衛(wèi)星測(cè)控軟件和地球同步衛(wèi)星測(cè)控軟件。根據(jù)軟件性質(zhì)又可分為以下4類：①實(shí)時(shí)軟件：包括信息交換、軌道計(jì)算與預(yù)報(bào)、姿態(tài)計(jì)算、控制量計(jì)算、監(jiān)視顯示等軟件。②事后處理軟件：包括跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)事后處理和遙測(cè)數(shù)據(jù)事后處理等軟件。③多星測(cè)控軟件：包括多星計(jì)劃生成、多星自動(dòng)調(diào)度、人機(jī)接口、系統(tǒng)配置管理等軟件。④仿真軟件：包括測(cè)控網(wǎng)工作狀態(tài)模擬、衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)模擬等軟件。

(2)指揮監(jiān)控設(shè)備

測(cè)控中心的指揮監(jiān)控設(shè)備有語(yǔ)音調(diào)度匯接機(jī)、可編程指令機(jī)和專用監(jiān)視顯示設(shè)備。專用監(jiān)視顯示設(shè)備包括主處理機(jī)、顯示處理機(jī)、視頻分配器、顯示終端顯示屏、大屏幕投影儀、鍵盤(pán)和硬考貝設(shè)備，可顯示圖形、圖像、字符、曲線等。該監(jiān)視顯示設(shè)備具有畫(huà)面放大、縮小、迭加、漫游功能和人機(jī)對(duì)話功能。

指揮大廳除布置了供指揮人員和分析人員使用的大量顯示屏外，還有5個(gè)大屏幕投影儀。屏幕尺寸為3x2。2(平方米），為玻璃微珠屏幕。

(3)通信設(shè)備

測(cè)控中心具有有線通信設(shè)備、無(wú)線單邊帶通信設(shè)備和衛(wèi)星通信地球站。衛(wèi)星通信地球站有13米站和12米站，可利用國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星和國(guó)際通信衛(wèi)星進(jìn)行通信。為與外國(guó)測(cè)控網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工作創(chuàng)造了有利條件。

信息交換

測(cè)控中心與發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控站(船）的信息交換關(guān)系如圖3所示。通信規(guī)程采用高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程（HDLC)。

參考資料