航天測控和數據採集網
正文
對太空飛行器進行跟蹤測量並控制其運動和功能的專用地面系統,由航天測控中心和若干航天測控站組成,簡稱測控網。測控網通過對太空飛行器跟蹤測量、監視、控制和接收太空飛行器傳送來的數據,檢測和控制太空飛行器的運動,檢測和控制太空飛行器上各種裝置和系統的工作,接收來自太空飛行器的專用信息,與載人太空飛行器的乘員進行通信聯絡。任務 航天測控和數據採集網的主要任務是:①跟蹤測量和監視人造地球衛星、載人飛船和空間探測器的飛行軌道及其各分系統的工作和環境狀態,對獲取的數據加以分析,判斷太空飛行器飛行軌道的正確性和太空飛行器對空間環境的適應性,為改變太空飛行器軌道、飛行程式和工作狀態提供依據。②完成實時或程式控制,使太空飛行器達到預定的軌道和保持正確的姿態。典型例子是靜止衛星發射和定點。有的套用衛星是由衛星上存貯的理論軌道自動完成程式控制的。衛星入軌後,須由測控網測量和計算出實際軌道,將其注入衛星,依此修正衛星上的程式控制時間。太空飛行器交會、機動、變軌和返回,都由航天測控網控制。③接收太空飛行器的內部遙測數據、各種探測數據以及反映航天員生理狀態的遙測信息、話音和電視信息等。將這些信息傳送給航天測控中心,進行記錄、顯示、處理,供實時和事後分析使用。④對於各種要求高精度定位的套用衛星(如導航衛星、測地衛星、高解析度對地觀測衛星),由測控網向用戶提供準確的衛星位置數據,作為套用數據處理的基準信息。
網的組成 由航天測控中心和若干配有跟蹤測量、遙控和數據採集設備的航天測控站(包括測量船和測量飛機)組成。測控站的數量、配備和分布取決於太空飛行器的飛行軌道及其測控要求。航天測控中心與各測控站通過有線、無線通信與衛星通信構成一個通信和數據傳輸系統的綜合體。
為便於同各測控站交換信息,航天測控中心設在地點適中和通信便利的地方。測控站的分布宜廣,以提高測軌精度和增加網的測控範圍。在固定測控站的跟蹤範圍之外,還輔以測量船、活動測控站或測量飛機。測控站配有大功率無線電發射設備和高靈敏度接收設備,站址設在無線電干擾小、有較小的遮蔽角(即測控設備的最低可跟蹤角)的地方。光學跟蹤測量站還應考慮有好的氣象條件。 分類 航天測控和數據採集網依照測控功能大體上可以分為三類:①衛星測控網:為各種套用衛星和科學試驗衛星服務。②載人飛船測控網:為載人飛船服務。載人飛船測控網除擁有一般測量、遙測和遙控設備外,還配備有與航天員通話和傳遞電視的設備。③深空網:為探測月球和深空行星的太空飛行器服務。為了實現超遠程的作用距離,深空網的地面設備有大口徑天線和高靈敏度接收系統,所用設備採用距離變化率綜合測量體制。由於深空目標距地球遙遠,一個測控站可以對目標進行較長時間的觀測。在全球均勻分布3個站,則任何時間至少有一個站能跟蹤目標(見無線電跟蹤測量系統、航天測控系統)。