在载人航天测控通信系统的论证设计中,始终坚持了"立足我国国情,低投入高效益"的设计思路。系统以陆海基测控网作为基本测控通信手段,充分利用现有的首区、航区光学设备和无线电设备;新建陆地固定测控站和活动站,建设、完善测量船队; 新建飞行任务指挥和控制统一的任务指挥控制中心,改造利用西安卫星测控中心; 新建天地通信系统、数字数据通信网等通信分系统。这些分系统有机结合,优化设计布局,组成了我国新一代具有中国特色的、达到国际先进水平的S频段航天测控网。
(1)S频段统一测控系统
S频段航天测控网的设计与建设工作历时约7年,由测控和通信共用信道造成的电磁兼容设计和天地接口设计及信息的透明传输方式是设计的重点和难点,测控通信系统在系统方案设计初期就着手S波段测控网的频率设计,规划了载人航天工程整个S频段工作频率和副载波频率,专门设计了一套电磁兼容试验设备,编写并会签了天地接口控制文件以控制天地设备的质量,保证了天地大回路的正常操作。
(2)任务指挥控制中心
任务指挥控制中心是地面指挥控制的中枢,负责飞船发射段和整个运行段以及返回段的指挥控制任务,由计算机系统、指挥监控系统和通信系统组成。为了满足工程的大数据量、高可靠、强实时性要求,中心设计时采用了基于GIGASwitch /FDDI网络的功能分布式计算机系统,这种体系结构是对以往采用的集中式结构的重大突破; 系统中通过中心级备份、双网备份、双工备份、多CPU备份和信道备份等实现了多层次的备份冗余体制,确保了系统的高可靠性; 实现了高速率、高并行的通信控制处理技术,外线通道近百路; 采用帧中继协议和CISCO公司的HDLC协议,为我国测控网与国外相关网络的互联、互通开辟了新的技术途径。
(3)通信分系统
通信分系统论证阶段开展了卫星通信网的技术体制、天地超短波通信和数字电视通信技术体制、高速数据传输的复接与同步技术以及天地短波超视距传输等问题的攻关。载人航天的通信系统是我国航天史上迄今规模最大、覆盖面最广、技术最先进、通信容量最高、业务量最大,实时性最强、可靠性最高、效益最佳、时间同步精度最高和应用前景最广阔的通信系统。它成功组织了覆盖整个国土和三大洋的通信网络,在网络中采用了卫星通信(含海事卫星通信)、光纤传输电路等多种手段。提供了质量优良、通信方向最多、速率高达2M的通信电路,使试验通信的组网规模、技术先进性和运行效益等方面达到最佳;首次在试验任务中采用全网数据同步传输技术,使我国航天通信系统在技术上跨上了一个新台阶,在系统的综合性能上实现了质的飞跃; 首次采用了DDN、帧中继、SDH等先进传输系统,在航天通信网中提供了数据迂回和电路自愈功能,有效地提高了通信系统的可靠性。
(4)脉冲雷达网测控通信系统还通过新研制多套脉冲测量雷达、对老的雷达进行技术改造等方式充分利用脉冲雷达网,提高入轨段、在轨运行段和返回段的外弹道测量的可靠性。这些新研制或进行较大技术改造的脉冲雷达,都成功参试完成了试验任务,特别是在返回段,我国第一次研制的相控阵测量雷达,在目标特性和返回轨道特性不清楚的困难条件下成功地捕获目标,并圆满完成了跟踪测量任务,为我国返回目标测量提供了非常宝贵的经验,填补了该领域的空白。
粤公网安备 44030702001206号