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神九-天宮精準交會對接的背後

發佈時間:2012年06月26日 04:56 | 進入復興論壇 | 來源:新華網 | 手機看視頻


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  新華網北京6月25日電題:精準交會對接的背後

  田兆運、王玉山、高慧

  “航天員手控精準完成飛船與天宮的交會對接,這是真正意義上的 駕駛 飛船。”中國電子科技集團公司測控通信專家陳建民25日接受記者採訪時説,而為航天員提供手動操作信息的來源,靠的就是測控通信系統的大量設備。

  空間精度:誤差不超過1毫米

  “要想成功交會對接,需要通過天地之間的遙測,高精度定軌,確認天宮一號和神舟九號的對接口位置,要準確對準,誤差不能超過1毫米。這就對地面監測站提出了極高的要求。”陳建民説。

  在太空,天宮一號和神舟九號飛船都是高速運行的,時速達到2.8萬公里以上。在對接過程中,哪怕很小的誤差,都可能讓飛船錯離目標飛行器,或者造成可怕的追尾。

  “地面站會不斷發射、接收電波,通過計算飛行器距地球距離和電波傳輸速度對飛行器位置進行測量。神七成功發射後,我們對地面站測控設備進行了一次大改造,現在的設備速度更快、測量精度更高。”陳建民説。

  時間精度:3170年不能差一秒

  “時間對於測控系統來説是非常嚴格的。第一宇宙速度是每秒7.8公里,在這個高度上維繫飛船的運行至少要達到8公里/秒左右,軌道越高,它的速度就越高。時間如果不準,就完全可能出現差之毫釐、失之千里的情況。”陳建民説。

  在遍佈全球各地的測控站點,要使整個測控網的時間同步到一個時鐘上,這就相當於日常的對表。“這個表的精度有多高呢?是10的11次方。大約相當於3170年不能差一秒。”陳建民説。

  天地通訊:“鄉間小路”變成“高速公路”

  航天員在手動操作實施交會對接過程中看到電視圖像,聽到來自地面的聲音,這主要得益於通信系統的暢通無阻。飛行器、地面測控站點、指揮控制中心在天地之間搭建了一張無形的天地通信網絡,通過這個網絡可以實現各種通信測控數據、指揮調度、通信話音和視頻等信息的順利傳輸。

  “過去,航天員看不到地面的圖像;現在,天地之間、各地面站之間的通信系統實現了網絡化連接,邁入互聯互通新時代。”中國電子科技集團公司高級工程師楊志國説,“如果把以往的通信比作 鄉間小路 ,那現在的通信就是一條雙向 高速公路 ,可以更快、更多地完成天地間的信息傳輸。同時,採用更高頻段的信息傳輸質量有很大提高,現在傳輸的畫面可以媲美高清電視畫面,聲音清晰程度超過日常電話通話質量。”

  在神舟九號與天宮一號對接過程中,每秒的數據都很重要,這就要求傳輸網絡要絕對可靠。

  “民用的IP網絡在進行數據傳輸的時候,會出現 丟包 的現象,即數據丟失。這樣的事情絕對不能在飛船飛天后發生,因為這樣就會導致指令不對或是連接中斷,所以 丟包率 必須為零。”中國電子科技集團公司高級工程師盧華斌説,這次神九飛天過程中,網絡設備、線路都有備份,並且是“熱備份”,即兩條網絡同時工作,確保數據傳輸萬無一失。

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