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【技术·航天】长八飞天,新箭首航,测控保驾

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小财

2020年12月22日12时37分,中国文昌航天发射场2号工位升起一团火焰,长征八号运载火箭拔地而起,拖着熊熊火焰直刺苍穹。经过1500多秒的飞行,精准的将卫星送入预定轨道。这是长征八号的首次亮相,是文昌发射场的首次南射向任务,意义十分重大。

上图 长征八号运载火箭起飞

长征八号运载火箭是中国运载火箭技术研究院研制的基于新一代低温绿色环保液体推进剂发动机和模块化箭体结构的两级半中型运载火箭,全箭总长约50米,可将4.5吨载荷送入700公里高的太阳同步轨道。

测控系统是火箭、卫星与地面联系的唯一纽带,是航天发射活动中进行状态监视、实施指挥控制操作的生命线。在火箭发射过程中,我们这个系统可以拍摄火箭直冲霄汉的壮观景象,可以测量、显示火箭的飞行轨迹,可以“知道”火箭内部的工作状况,可以监视星箭分离事件并精确计算出卫星的初轨根数。卫星进入空间后,我们这个系统要帮助它完成在轨测试及长期运行管理。卫星寿命结束时,还要帮助它主动离开运行轨道,避免变成太空垃圾。

这种全过程保驾护航是怎么做到的呢?其实是由指挥控制中心和测控站共同实现的。指挥控制中心是整个系统的“大脑”,测控站就是“神经末梢”,神经末梢将自己感知的信息反馈给大脑,大脑就会根据这些信息客观判断火箭和卫星是否飞行正常,决策后续工作如何开展,并通过神经末梢向火箭或卫星传递指令实施操作控制。

图2文昌航天发射场铜鼓岭测控区
图3 天链中继卫星系统
图4 远望6号测量船

为圆满完成这一新型火箭的第一次飞行任务,测控系统安排了陆海天基全方位测控资源,应对首飞任务的不确定性。除了地面测控站以外,还出动了一艘远望测量船,调用了一颗中继卫星,为火箭起飞至星箭分离全程提供测控服务。本次任务测控系统主要有以下几个特点:

第一,测控对象新。长征八号为新型运载火箭,箭载测控合作目标具有新的状态,对系统间接口约定的全面性、正确性,新状态验证的覆盖性、充分性,测控方案设计的科学性、合理性,测控任务实施的精准性、可靠性均提出了新的挑战。

第二,火箭射向新。围绕新射向、新航迹、新落区,测控系统紧前开展风险分析与研判,全新设计了火箭安控管道,论证了远望测量船布设船位,设计了天地基测控跟踪方案,为圆满完成任务提供了有力保障。

第三,海天基确保星箭分离段可靠测控。在火箭飞行最关键的“临门一脚”星箭分离段,测控系统采用“测量船+中继卫星”的“重保方案”大大提高了任务执行的可靠性。

后续,测控系统将全程对在轨卫星进行保驾,开展卫星的状态建立、在轨测试、长期管理及应急测控等任务,直至卫星寿命结束。

作者:王志生 李瑭



本文转自 知乎,原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/338152952,如需转载请自行联系原作者
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