簡介
西安衛星測控中心西安衛星測控中心，中國衛星測控網的信息管理、指揮、控制機構。總部位於西安市。20世紀60年代末開始建設，初期位於陝西省渭南地區，建設初期完成了中國的第一顆人造地球衛星（1970）和第二顆人造地球衛星(1971)的跟蹤、測量任務以及初期中國試驗通信衛星的變軌、定點的跟蹤、遙測、遙控任務。80年代中遷至西安，經過擴建到80年代末，西安衛星測控中心已具有能對多個衛星同時進行實時跟蹤測量和控制的能力，並且具有任務後分析和軟體開發的能力。中心由中心計算機系統、監控顯示系統、綜合通信網、時間統一勤務系統及相應的研究室組成。中心計算機系統是由多台高性能計算機經由星形耦合器與乙太網連線而成。具有較高的可靠性，較強的處理能力，並配有多星測控系統軟體。監控顯示系統是面向指揮人員和工作人員給出太空飛行器的各種參數的各種設備組合，由大螢幕的圖像顯示和表格顯示、X-Y記錄器顯示、各種台式螢幕顯示器以及監控台等組成。
特點
蒼穹追星2010年我國航天測控系統進行了一場綜合測控演練。與以往不同的是，無論是衛星發射場，巡遊三大洋的遠望測量船，還是遍布全國的測控站，整個航天測控系統首次共用一個平台進行了合成演練，實現了多頻段、多中心、多測站對同一個太空飛行器的測控仿真。 近兩個小時的演練，數據傳送、傳輸順暢，“衛星”翻轉、調姿，轉入最佳狀態，演練取得了圓滿成功。西安衛星測控中心向外發布訊息，該中心耗時兩年時間研發的航天測控仿真系統全面投入使用，我國航天測控系統演練也告別以前各自為戰的局面，向一體化方向邁進。
多頻段仿真
現場傳真：初夏的一天，西安衛星測控中心某機房內，對一顆近地衛星的測控演練正緊張進行。衛星飄然而至，雷達迅速捕獲目標，值班人員點擊滑鼠，條條指令瞬時被注入衛星。衛星完成預定動作，快要飛出測控弧段時，穩定跟蹤的衛星卻突然消失，雷達再也無法找到其蹤影。中心立
即啟用應急測控模式，多台大功率雷達同時向太空發出高能電磁波，信號微弱的衛星最終難遁其形，迅速被重新捕獲，安全飛出測控弧段……
一牆之隔的另一機房內，調度口令不斷，對一顆地球同步衛星的在軌測控演練緊鑼密鼓地進行著。星飛九天，雷達如鷹隼般緊鎖目標，對衛星自動跟蹤，進行數據記錄、傳輸。衛星哪怕是有一點的偏離，系統就會自動提示工作人員進行修正，近一個小時的演練，上萬組數據的傳輸無一差錯，演練取得成功。
專家解析：近年來，我國太空飛行器發射的密度增大，型號也逐漸增多，既有近地衛星和飛船，也有同步衛星。隨之而來，我國航天測控設備也有了S、C兩個頻段。S頻段測控設備主要承擔近地衛星和飛船的遙測、遙控和軌道測量任
控制大廳務。C頻段測控設備主要承擔同步衛星的測控任務。以往兩個頻段的仿真試驗是完全分開的，測控仿真平台建成後，對這兩個頻段的仿真，可在一套系統內同時進行，真正做到了“運籌於帷幄之中，決勝於千里之外”。由於測控設備的“解放”，該中心具備了同時對3顆不同種類衛星進行仿真試驗的能力，這在以前是難以想像的。
採訪札記：測控仿真系統研發之初，西安衛星測控中心首先遇到的一個問題就是近年來我國太空飛行器發射的多型號化，以及隨之而來的測控設備的多頻段問題。如何實現一個系統對多個頻段的測控仿真，這是他們面對的一個全新課題。為了解決這一難題，該中心的科技人員做了大量的資料彙編工作，收集了我國自“東方紅一號”衛星以來所有衛星的資料，建立了隨時可供查詢的衛星資料庫系統。然後，他們通過信息綜合，把同型號衛星的共性進行歸類，找到了應對多頻段測控仿真的方法，最終建立了多頻段共用的測控仿真平台。
多中心仿真
現場傳真：“……5、4、3、2、1，點火！起飛！”隨著西南峽谷一聲轟鳴，火箭托舉衛星直刺雲霄。瞬時，火箭主動段跟蹤，衛星入軌段測控，海量的數據信息如潮水般湧向西安衛星測控中心指揮部。“衛星進入預定軌道，遙、外測數據正常，發射圓滿成功！”這是測控仿真系統模擬發射的場景。
蔚藍色的海洋上，遠望測量船完成了海上布陣。浩瀚蒼穹，天外“遊客”疾馳而來，船載測控雷達牢牢鎖定目標第一等待點。衛星剛進入測控弧段，雷達距離、角度捕獲均在第一時間完成，測控數據源源不斷地傳入西安衛星測控中心。遠望測量船與西安衛星測控中心完成了一次完美的海天追星接力。
專家解析：衛星發射升空前，如何驗證衛星結構和測控設備、程式的正確性，確保萬無一失，是航天測控的一大難題。以往每次實戰任務前，整個測控系統至少要提前半年時間進行準備，而且每次演練時，發射場、測量船以及遍布各地的測控站都要專門抽出時間進行系統之間的聯調，占用了大量的人力和物力資源。測控仿真系統的研發成功，首次實現了發射場，陸基、海基測控系統的一體化集成，西安衛星測控中心具備了對發射場、測量船等多中心環節的仿真能力，減少了發射中心和測量船參加演練的次數，節省了測控資源，使任務準備時間也由以前的半年縮短至不到15天。
採訪札記：衛星發射是“萬人一桿槍”的事業，它要求發射、測控各中心既要“分可獨秀”，更要“合則大成”。可長期以來，我國使用的模擬仿真系統都是針對每個衛星個體的，因衛星型號不同，每發射一次衛星，各中心就要研發一套仿真系統，延長了任務準備周期。未來5年，我國航天測控網將承擔近數十次衛星、飛船的實時測控和多顆衛星的長期管理任務。日益繁重的試驗任務與現有測控資源的矛盾，使研發集成化的測控仿真平台成為急需。西安衛星測控中心航天測控共用仿真平台的建立，實現了多中心的仿真，這在縮短任務準備時間上將是一次質的飛躍。
多測站仿真
現場傳真：這是測控仿真系統對各測站織網捕星的一次模擬演練。衛星就要進入我國上空，西部某測控站，雷達操作手緊盯著只有巴掌大的顯示屏。突然，螢幕上一個火柴頭大小的綠色亮點出現了，隨即在螢幕上留下一串起伏軌跡，當閃動的綠點到達第二個波峰的時候，操作手果斷地按下“自跟蹤”鍵，跳躍的綠點被牢牢地鎖定在十字中心，衛星一次捕獲成功……近10分鐘的跟蹤還未結束，遠在千里之外的我國中部某測控站已發現了目標，並順利接過追星接力棒，數據傳輸順暢，指令準確傳送，衛星安全運行。20分鐘後，南方某測控站也及時發現了目標，在注入一串串指令後，“牧星人”目送衛星安全飛出測控弧段。衛星在太空划過美麗弧線，向著茫茫天宇飛去。
專家解析：進入新世紀，為適應國際航天技術發展的需要，西安衛星測控中心對軟、硬體系統進行了大膽更新改造，設計出了獨具中國特色的中心透明遙控模式，建立了“大中心，小測站”的新格局，使測站的功能主要集中於信息通道和人員的培訓。多測站仿真就是適應這種形勢而產生的一種仿真新模式，在這一模式下，測站大部分功能均可在仿真系統中模擬，實現了中心內部的資源共享、優勢互補，使技術人員有了一個全新的測控訓練平台，提高了他們分析和處理突發事件的能力。
採訪札記：一直以來，由於受技術限制，我國採用的是普通的測站測控模式，在此模式下，測控任務主要由遍布各地的測控站來完成。近年來，隨著航天技術的不斷發展，這種模式的弊端也日益凸現，由於各測站系統的不統一和技術發展的不平衡，很難適應高密度多型號的測控任務。測控仿真平台的建成，藉助先進的計算機網路技術和計算機仿真技術，實現了多測站信息層面的計算機仿真，並能在訓練中不需要實裝操作，就能提高技術人員分析和解決問題的能力，增強了訓練效果，使該中心整體科研試驗水平提升駛上了“快車道”。
測控網
西安衛星測控中心 形成了獨具中國特色的航天測控網布局
航天測控網由測控中心、若干測控站、通信鏈路和測控軟體等組成。在世界航天領域，美國、俄羅斯都是在全球布網，對太空飛行器進行全時段測控。由於國家疆域條件等諸多因素限制，我國測控網覆蓋率還不到這些國家的五分之一。測控網的功能，一般都是面向多類型、多數量太空飛行器設計的，由配置在測控網節點中的測控通信系統和測控軟體有機地結合起來實現的。針對各類太空飛行器對測控網的需求，測控網的格局也需要不斷的變化。
進入新時期，隨著我國航天發射任務愈加頻繁，在太空運行的“中國星”越來越多。西安測控中心面對嚴峻考驗，不斷提高測控效益，完善航天測控格線局。
崢嶸四十餘載，我國航天測控網從無到有，由繁至精，從起始的單一頻段發展到獨具中國特色的多功能、現代化綜合測控網。測控手段不斷最佳化，計算機運算能力，由原來的每秒幾萬次躍升到現在的每秒數千億次。圓滿地完成了從近地軌道衛星到地球靜止軌道衛星、從衛星到飛船的航天測控任務，而且具備了與國際聯網共享測控資源的能力。
不同類型太空飛行器的軌道組成是不同的。為完成對太空飛行器的測量與控制，航天測控站的布局受到太空飛行器各段軌道、天線寬度、測量體制等因素的制約，測控站的科學布設能夠有效的解決對太空飛行器各段軌道的覆蓋問題，尤其是對發射軌道段和返回軌道段的關鍵點必須百分之百覆蓋。
為提高測控覆蓋率，西安測控中心對最初的航天測控格線局做了相應調整，在原有的固定測控站的同時，兼顧發展了活動測控站。填補了測控網在對不同型號衛星實施測控任務時的盲區，有效地提高了測控網的機動靈活性。
二十世紀末，我國載人航天工程揚帆起航。在這個國家級特大型系統工程中，西安中心擔負雙重任務，既要和北京指控中心一起牽引神舟遨遊太空，同時還要擁抱神舟安全回“家”。測控人又一次以敢上九天攬月的壯志豪情，義無反顧地沖在了圓夢太空的最前沿，執著地追尋飛天夢的每一時刻。中心建成了集測控、通信、搜尋救援回收和氣象保障於一體的新型著陸場系統，確保了神舟系列飛船在各類複雜環境下回收任務的圓滿完成，使我國順利跨入世界航天科技大國行列。
測控技術
西安衛星測控中心 茫茫太空樹中國航天歷史豐碑
打開電視機，會看到經通信衛星傳送的畫面和訊息；看天氣預報，會有氣象台根據氣象衛星觀測到的氣象資料所作的天氣預報，這些日常生活必須可少的元素不勝枚舉，看似簡單的背後卻與航天科學技術密不可分，西安衛星測控中心就是將航天科技理論變為現實的操控手。
中心剛組建時，大多科技人員對航天測控知識知之甚少，甚至不知計算機為何物。面對全新的領域和艱苦的條件，測控人在摸索中乾、在實踐中學，經過一年多的艱苦跋涉，成功編制出我國第一顆人造衛星——“東方紅一號”的測量技術方案。1970年4月24日，東方紅一號在大漠戈壁騰空而起。分布在祖國各地的七個地面觀測站，對衛星實施精確跟蹤測量，如同七顆閃亮的星星，拱衛著藍天裡這顆“爭氣星”，跨過長城泰山、掠過黃河長江，成功預報了衛星飛臨世界244個城市上空的時間和方位。送衛星上天不易，讓衛星返回更難。返回是發射的逆過程，返回技術是航天技術的重要組成部分。返回衛星從運行軌道到返回地面，一般需要經過4個階段返回艙才能夠安全著陸。當時，只有前蘇聯和美國掌握了衛星回收技術，而且是經過多次失敗後才取得成功的。我國能否首戰告捷，航天測控十分關鍵。中心科技人員面對回收軟體編寫中上萬個步驟才能解的方程式，幾個人一組，經常通宵達旦算上半個月，草稿紙裝滿幾麻袋，終於研製出衛星回收控制計算方案，成功解決了“臨界傾角”的難題。1975年11月29日，中心回收部隊萬里馳騁，將我國發射的第一顆返回式衛星收入“囊”中。這一壯舉，使我國成為繼蘇、美之後第三個掌握衛星回收技術的國家，而且是唯一一個首次回收就取得成功的國家。
1984年，我國首次發射地球同步通信衛星“東方紅二號”，中心廣大科技人員精心測控，使衛星準確定點在36000公里的赤道上空，結束了我國長期租用國外通信衛星的歷史，也使我國成為世界上第五個掌握地球同步衛星測控定點技術的國家。
20世紀80年代中葉，全國改革開放逐步深化，我國要發展載人航天技術也被納入了國家制定的計畫中。從1987年春到1991年底，航天領域的專家進行了四年多的概念研究，於1992年初正式組織了載人航天工程的技術、經濟可行性論證。專家們的結論是：中國完全有能力搞載人航天工程。
1999年11月21日，在沒有任何技術和經驗借鑑的情況下，測控人自主摸索，精測妙控，僅靠“十八勇士”首次成功回收了神舟一號無人飛船。之後的神舟二號、神舟三號、神舟四號任務，測控人一路揮戈揚鞭，不斷創新屢戰屢勝。我國7次發射“神舟”號宇宙飛船，西安中心一次又一次出色完成測控和回收飛船任務，使我國順利跨入世界航天科技大國行列。
近年來，西安中心實現了測控技術“飛向太空、返回地面、同步定點、飛船回收、多星管理”五大跨越，精密定軌、多星管理等測控關鍵技術已躋身世界先進行列。先後圓滿完成了數百次科研試驗任務，執行實時測控任務能力實現了由原來幾年一次、一年幾次到現在一年十幾次，衛星長期管理能力由原來管理幾顆星到現在幾十顆星的躍升。
目前，中心承擔著我國近數十顆衛星的長期管理任務，為汶川抗震救災、北京奧運會、國慶安保提供了高質量的衛星保障服務，在國民經濟和國防建設中發揮了重要的作用。在茫茫宇宙樹起了中國航天的歷史豐碑。測控人把一條條縱橫多姿的“中國軌道”閃耀在璀璨的太空！
科技創新
中心測控模式發生重大轉變
近年來，我國航天發射任務日益密集，面對測控技術空前複雜，測控資源空前緊張的嚴峻挑戰，中心以創新試驗組織管理模式為突破口，打響提升測控能力第一仗。
創建中心透明遙控組織指揮模式。中心以往採用的以測控站為主對太空飛行器進行測控的方式，難以適應高密度任務衝擊，測控精度、運算速度和自動化水平急需提高。經過艱辛探索，建立起太空飛行器透明遙控模式，這一新型測控模式除具有傳統測控功能外，還可以直接遠程監視、控制各測控站設備，並對測控數據自動進行分析運算。透明模式套用於測控實踐以來，衛星姿態、軌道和轉速等多項高難度控制的速度、精度得到顯著提升。
開發“陸基測控網多任務管理中心”系統。面對日益緊張的測控資源和全天時運轉的測控設備，統一調配資源，中心向管理要效益，在盤活現有資源上下功夫。建設基測控網多任務管理中心，所有測控資源統一由網管中心科學管理調配，依靠系統自動生成的資源最優分配策略，充分發揮測控網最大使用效益。同時，最佳化設備任務狀態切換程式，使單套測控設備切換時間大幅縮短。
嫦娥工程任務實施前夕，西安中心自主研發的《奔月太空飛行器精密軌道計算技術系統》，受到國內權威專家一致好評，稱讚該系統實現了我國太空飛行器軌道確定技術由“地球軌道”到“月球軌道”的跨越。
精密軌道是對太空飛行器實施有效控制的基礎，中心瞄準精密軌道確定這一前沿領域奮力開拓。按照緊跟前沿、著眼長遠、立足當前的創新思路，先後攻克太空飛行器軌道確定、軌道控制、軌道維持等關鍵核心技術，軌道確定和控制精度達到了國際先進水平，實現了定軌精度從最初的公里級、米級到厘米級的跨越。
返回式太空飛行器落點預報精度，是航天領域又一關鍵技術。在”神舟”號系列飛船前4次飛行任務中，地面對返回艙落點預報精度大約為數公里量級，這相對於返回艙一萬多公里航程來說，誤差是可以接受的。但中心的科技人員並沒有滿足。通過近百次的仿真分析，並結合分析前飛行任務測量數據，使返回方案的分析預報精度在後續任務中達到最佳。乘勢而上，精益求精，最終在神舟七號任務中創造了近百米的精密落點預報佳績。
衛星運行太空並不是一帆風順，常常會充滿風險，排除故障衛星更是驚心動魄。中心科技人員曾連續奮戰、集智攻關，歷時數晝夜精心排障，使兩顆瀕臨絕境的衛星恢復“健康”，為國家挽回數十億元經濟損失，創造了在軌太空飛行器診斷維修奇蹟。
為保證每一顆太空“中國星”的安危，中心在提升應急測控能力方面不遺餘力。整理下發《試驗質量問題警示錄》和《測控裝備常見故障彙編》，制定《衛星應急處置預案》 、 《在軌太空飛行器應急處置工作規範》 。改變衛星長管模式，減少指揮層次，利用任務間隙，進行系統聯試、信息聯調、應急處置模擬演練和專業化訓練考核，對軟硬體狀態設定、信息傳輸通道、各種方案預案進行反覆驗證和推演論證，確保了異常情況下處置的及時性和有效性。中心在軌太空飛行器異常處置能力不斷拓展，先後圓滿完成了載人航天飛行空間安全預警、俄美衛星相撞碎片監視跟蹤等航天應急保障任務。
近年來，我國在軌衛星逐漸從試驗型走向套用型，衛星數量日益增多。為提高衛星管理和應急測控信息化水平，基地研發出衛星遙測參數自動監視預警系統、衛星異常處置綜合資料庫、應急處理決策專家系統和多星管理自動化系統，實現了衛星長期管理由初期“單星經驗型”到現在“多星智慧型型”轉變，大大推進我國航天測控向智慧型化水平邁進。
人才濟濟
測控群星共築共和國航天路
在40多年的建設和發展中，西安衛星測控中心的科技人才隊伍和試驗技術建設取得了長足發展，構建了科研與試驗相結合的科技創新機制，形成了老、中、青三代科技骨幹相結合的技術幹部隊伍。這支隊伍及其擁有的技術水平，為實現我國航天事業的未來發展奠定了堅實的技術和人才基礎。
黃金累千，不如一賢。組建40多年來，西安衛星測控中心湧現出一大批先進集體和典型人物，中心科技部副部長余培軍就是傑出代表，他多次參加並完成了衛星、飛船測控任務，獲國家科技進步特等獎1項、部委級科技進步一等獎2項、二等獎8項、三等獎2項。1995年入選國家百千萬人才工程第一、二層次，先後榮立一等功二次、二等功二次， 2000年獲國家政府特別津貼，2004年獲中國科協“求是”傑出青年實用工程獎，2008年當選為第十一屆全國人大代表，並成為國務院直接連線專家。
他帶領課題組建立了以太空飛行器控制語言為核心的中心遙控模式，使我國太空飛行器遙控技術達到了世界先進水平；攻克了測控資源自動分配算法，建成了國內第一個測控網多任務管理中心，實現了測控設備的統一分配、科學利用和遠程監控；創新同步衛星高精度測控管理技術，有效節省了衛星燃料，延長了衛星壽命，為我國航天測控事業的信息化發展做出了傑出貢獻。
一花獨放不是春，百花齊放春滿園。2001年，軌道室副主任王家松遠赴大洋彼岸攻讀博士。在國外求學時，王家松受命主持研發“並行高精度軌道計算系統”。當時課程十分緊張，而高精度軌道軟體開發又屬於核心機密，學術刊物上也是隻字片語。憑著對祖國的無限忠誠，對本職工作的無比熱愛，王家松刻苦鑽研，頑強拼搏，以聰明才智，先後查閱各種資料3000餘種，記錄筆記100餘萬字，最終攻克這一技術難題，獨立研製出一套高精度衛星軌道定軌軟體。在2003年歐洲空間局組織的衛星軌道計算競賽中，他還利用自己研製的定軌軟體計算出了衛星軌道精度達2—3厘米的世界記錄，遠遠超過了歐洲空間中心和德、法、美等國多家知名軌道計算中心，名列各國之首。在歐洲空間操作中心組織的“環境衛星”軌道競賽中，他研發的定軌軟體一舉奪冠，在國際宇航界引起轟動。
博士學業完成後，他放棄國外許諾的優厚待遇回到祖國。他帶領“嫦娥一號”軌道計算工程小組展開攻關，相繼破解航天測控網和天文測軌網聯合定軌等五大技術難題，在國內率先研製出了具有自主智慧財產權的“環月軌道段精密定軌軟體”。他研發的“奔月太空飛行器軌道計算系統”在四次中歐聯測任務中得到了成功套用和檢驗，於2006年通過了“嫦娥工程”總指揮、總設計師和首席科學家們的評審和驗收，獲得了好評。2005年到2006年，他參加了探月軌道綜合測定軌技術與驗證項目，將航天測控觸角首次延伸到了遙遠的月球，為我國未來深空探測計畫邁出了堅實一步。
“青春築成通天路，壯志凌雲翱蒼穹。威力化作天羅網，追星攬箭牧舟行。”一批默默無聞的“牧星人”，在新世紀探索宇宙、征服太空的征程中，更加信心百倍地瞄準了世界航天測控技術的最前沿，瞄準了更為深邃的宇宙空間，豪情滿懷、勵精圖治鑄就中國航天測控事業的輝煌明天。
