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            航天科普:航天器是否在線?“千里眼”測控雷達來報
            發布時間:2023-01-04
            瀏覽次數:2443

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            “酒泉雷達跟蹤正常!”

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            “渭南雷達跟蹤正常!”

            “太原雷達跟蹤正常!”

            “青島雷達跟蹤正常!”

            ……

            每當有飛行任務時,我們總能從電視直播中,清晰地聽到指揮控制中心大廳里傳出類似的報告聲。這些“監護”著航天器飛天的雷達設備,就像是牢牢掌握其飛行軌跡的“風箏線”,擁有著“千里眼”的本領,無論航天器飛得多高、多遠,其一舉一動都被“盡收眼底”。

            站高望遠,“火眼金睛”只為追尋到底執行發射任務時,為精密跟蹤火箭的位置,除了依賴火箭上的光學設備外,還要靠無線電波工作的雷達,進行火箭主動段外彈道軌跡測量任務。相比受限于天氣的光學跟蹤、依賴火箭上設備的遙測,雷達監測對于火箭上升段的探測更安全、更可靠。

            在今年空間站建造任務中,投入使用了國內首部大口徑雷達遙測一體化系統,該雷達主要承擔火箭主動段外軌道測量任務,探測距離可達數千千米,可完成火箭遙測信號下行接收與解調工作,實現對火箭的精密跟蹤,對火箭的安全飛行具有重要的意義。

            這些“千里眼”有不同形式。如“反射式跟蹤”式雷達,工作方式就是“自問自答”:由雷達發射無線電信號,遇到飛船后反射回地面,幫助飛控中心了解飛船的飛行軌跡。這個過程就像是雷達在自己“提問”,自己找答案。而“應答式跟蹤”式雷達,工作方式是“一問一答”:雷達發出信號,飛船上的應答機接受到之后,又返還一個信號給地面雷達測控站,這個過程就像是雷達發問:“你在哪兒呢?”飛船回答:“我在這兒呢!”

            這些“千里眼”作用高度有多高?“反射式跟蹤”式雷達探測距離在幾百千米,“應答式跟蹤”式雷達能達到數千千米。我們的飛船進入軌道的高度在距離地球數百千米,所以雷達可以輕輕松松“看”到它。

            一覽無遺,“天羅地網”只為全面保障太空中有數以百計的各國人造衛星,以及近地空間站等航天器,雷達要如何“看清”哪個是我們的神舟飛船,哪個是我們自己的空間站呢?

            在每個航天器上,都會安裝獨特的接收機、應答機等設備作為雷達的“助手”。這個過程就像是在打電話,雷達通過無線電波發出信號,向航天器發出“你在哪”的信號,安裝在航天器上的接收機接受這個信號,通過應答機以無線電波形式發出位置反饋。在這些引導信息的幫助下,雷達就能準確截獲目標,開始跟蹤,測量出航天器更加精確的軌跡信息。此外,為提供高精度的測量性能,科研人員對新一代的測量雷達進行了升級,具備對目標成像的功能,通過位置和圖像信息,確保雷達不會“看走眼”。

            在今年的發射任務中,科研人員還配備研制了新一代船載測量雷達。這讓人不免有疑問:上天的事兒,為什么要用船呢?

            原因就在于測量船是航天測控網中的重要組成部分。與陸地測量站相比,測量船可在廣闊的大洋上靈活選點布站、機動應急測控,不僅能夠測量飛行器軌道,也能夠發送控制指令,遙控衛星進行變軌、姿態調整、太陽能帆板展開等動作。而新一代船載測量雷達則采用高可靠設計,雷達上安裝了先進的姿態測量設備,無懼海上風浪,可以在測量船搖擺的情況下得到和地面一樣高的測量精度,為航天測控任務提供了高精度測軌數據。


            內容來自:中國電子科技集團有限公司第十四研究所




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