中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬

於志堅測控通信系統總設計師 根據國情建成“天網”

中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬

-年齡在七大系統的總師中屬“小字輩”

於志堅是位年輕的“老”總師。論“老”,那是因為資格老,他從最初的立項階段就參加了載人航天工程,當時的職務是測控通信系統的副總設計師;說年輕,是因為身為專業碩士的他今年只有43歲,在七大系統的總師中屬“小字輩”。

“老”總師於志堅一副無邊眼鏡,滿臉文質彬彬的書生氣,說起話來也完全沒有老氣橫秋的樣子,簡單幾句就把測控通信系統的工作解釋得既生動又明白。

“這可以用放風箏來打個比方,”於志堅說,“航天器相當於風箏,而測控系統就相當於放風箏的線和放風箏的人。航天器上天以後,只有靠測控系統這一渠道傳遞信息,如果線斷了,恐怕風箏在哪兒都不知道。地面的指揮控制中心就像放風箏的人,對風箏的高低等狀態進行控制。”

從字面上解釋,測控通信系統就是測量、控制和通信。從火箭一點火開始,測控系統就要開始忙碌,一直工作到飛船結束任務返回為止。他們的測控對象不僅有運載火箭、飛船,還有航天員和其它一些載荷。

中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬

-美、俄建網模式不能照搬

於志堅說,在載人航天領域,通信的概念已經遠遠拓寬。原來衛星發射時也有通信,一般指的是地面通信系統———測控站、測控船等等把信息彙集到指揮中心,中心再把指令通過測控站發到衛星上去。而載人航天除了這些任務,還增加了天地語音通話和電視圖像的功能,使航天員和地面可以“面對面”地交流。

因此,測控系統的工作還可以比作遠程醫療診斷。天上的航天員無論遇到什麼難題,都可以由地面的眾多專家“會診”。

要實現天地的溝通,首先要建一張航天測控通信網。建“天網”的重任,就落在了年輕的總師於志堅和他率領的團隊身上。

於志堅他們首先研究了美、俄兩家的建網模式。

美國早就建立起一張專用的載人航天測控網。它利用自己的政治經濟大國的優勢地位,在全球佈下20多個測控站。但這樣一個龐大的網,操作管理非常複雜,經費投入也相當多。於志堅說,據估算,僅每年的操作管理費就要消耗掉3.5億美元。對中國來說,全球布站不可能,這麼龐大的支出也承擔不起。

俄羅斯建網的特點,是充分利用了當時前蘇聯較寬的經度覆蓋和較高的緯度優勢。美、俄還都擁有不少測量飛機和測量船,俄羅斯的測量船最多時達到了11艘。這些優勢,我們也沒法比。

中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬
中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬

於志堅說:“美國模式和俄羅斯模式都不能照搬,我們定下的方案設計原則是:根據中國的國情,確保關鍵段,兼顧其它段。”

哪些是關鍵段?於志堅說,一個是上升段,一個是返回段,必須百分之百確保。因為從以前各國的經驗來看,出事往往在這兩個階段較多。另外,飛船每繞地球一圈需時90分鐘左右,每一圈都要求能與航天員有通話時間,這一點也要在設計布站時考慮進去。

-僅用13個站點成功布成“天網”

從A4紙大小的世界地圖上看,這兩段的運行軌跡就像一個“八”字,而每一個測控點的覆蓋範圍,就是像一枚貳分硬幣那麼大的一個圓圈。在設計測控站點佈局的那些日子裡,為了把這“八”字的兩筆包住,於志堅他們幾乎天天用小圓圈在圖上比劃來比劃去,力爭用最少最合理的“圓圈”做到最完美的銜接與覆蓋。

最終,他們僅僅用了13個站點就成功完成了佈網。

中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬

於志堅有幾分驕傲地補充說,他

們建起的這個新型測控網,系統不但能滿足載人航天的要求,還可以支持衛星發射等其他的後續航天任務,做到“一網打盡”。

“神五”發射前夕,於志堅說,自己是“既激動又緊張”。“十幾年的時間,我們大家在一起拼搏奮鬥,也嚐了不少的酸甜苦辣,現在終於要實現載人飛行了,當然很激動;同時也很緊張,因為雖然充分準備,也進行了多次演練,但畢竟人上去是第一次,總有些壓力”,這次的感覺和“神舟”一號發射時差不多,開始都有些擔心,但飛船上天繞了幾圈,根本沒問題,一下就踏實了。

中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬
中國航天測控通信系統總設計師於志堅: 美、俄建網模式不能照搬


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