对话测控通讯体系副总计划师李国民：目尽天河远 联通天地间 ...
央视网消息：从神舟五号到神舟十五号，神舟飞船一次次将中国航天员乐成送入太空，中华民族数千年来对璀璨星河的浪漫想象也一步步成为实际。神舟飞船进入太空后，与地面的接洽要依赖一张测控通讯网。这张载人航天测控通讯网就像是“风筝线”，一头毗连航天器，一头连通地面，时候包管着飞船与地面的顺流通信。随着中国载人航天奇迹的发展，这张测控通讯网对天地之间的通讯保障本领也明显提拔，不但航天员的出舱和空间站运动清楚可见，还能“说来就来”一场生动的“太空讲课”。本日的“两总话天宫”，我们就与测控通讯体系副总计划师李国民，一同拜望空间站“天地通讯”的故事。
2021年12月9日15时40分，“天宫讲堂”第一课在空间站正式开课。神舟十三号乘组要在轨演示微重力情况下细胞学实行、物体活动、液体外貌张力等征象，并与地面讲堂及时交换。这对于测控通讯体系来说，是一项新的使命和挑衅。
测控通讯体系副总计划师 李国民：太空讲课根本上要求一连40分钟，不能短于40分钟测控的一些相应的支持，特殊是图像和发音，图像不可以或许停止，图像不能含糊，图像也不能卡顿，我们测控体系要求叫无瑕疵，要圆满完成这项使命。这么高的要求怎么去做？我们必须要出一个测控中央体系专门的包管方案，之后地面要举行演练，演练完了以后举行总结，哪个地方有题目要举行改进。我们是实况直播的，这是向天下人民展示空间站建立的一些具体结果的，以是实况直播对我们的压力也黑白常大。
很多收看及时直播的观众惊喜地发现，在此次太空讲课中，声音与画面不光没有丝毫卡顿，而且相较以往还更清楚了。传道授业“天上来”，这么长时间的天地“视频通话”又是怎样实现的呢？
测控通讯体系副总计划师 李国民：我们创建了天地之间的高速传输通道，也就是天地一体化网络传输体系。
完成这场太空讲课，必要空间站、天链中继卫星和地面站三者共同到场。距地面约4万公里处，由天链一号03星、04星，天链二号01星构成的天基测控网就像一个“太空基站”，将焦点舱和地面站毗连起来，创建起一条天地“高速公路”。
记者：自主创新构筑天地“高速公路”过程，难不难？
测控通讯体系副总计划师 李国民：难。从地面到中继星，再到空间站，时延抖动照旧比力大，把地面技能直接照搬是不可的，图像肯定卡来卡去，乃至一下就卡在谁人地方，话音肯定是噼里啪啦断，以是我们也接纳了一些新的技能本领，叫做天地一体化的网络技能，增长了一些传输的防拥堵塞的相应技能，半满发送的技能，另有自顺应流量控制这些技能，搭建相应的实行平台，反复举行一些相应试验，反复论证、反复迭代，才到达如今的相应结果。
测控通讯体系重要负担着对火箭、航天器的飞行轨迹、姿态和工作状态的丈量、监督与控制使命，提供与航天员举行视频和语音通讯的通道，是航天器从腾飞至寿命竣事过程中天地接洽的唯一本领。
测控通讯体系副总计划师 李国民：我们是天地接洽的唯一通道，没有测控体系，空间站如今整个状态都是“睁眼瞎”，什么都不知道。我可以举一个非常简朴的例子，太空碎片、太空垃圾非常多，万一有一个要靠近，这个时间必要规避，我（测控体系）断了，指令上不去，碎片规避不了，撞了，航天员的生命、空间站的平台各方面都会受到很大的影响。以是从这个角度上来讲，测控通讯体系是航天器的“生命线”，也是航天员的“生命线”。
就是这条生命线，随时随地把握飞船的数据，获取航天员的动态。2003年，杨利伟搭乘神舟五号飞船进入太空时，也曾数次举行天地通话，但每次都有着很严酷的时间窗口限定。至今，李国民还念念不忘。
测控通讯体系副总计划师 李国民：第一次载人，我的测控网覆盖率只有不到30%，这种环境下能不担心吗？性命关天，哪个（测控）站出现题目，都大概对航天员的生命会造成伤害。以是来讲心不停是悬着，不停到杨利伟落地，心才放下。
在这种配景下，我国“天链一号”中继卫星体系工程正式立项。2008年至2012年，我国先后发射天链一号01至03星，使我国成为天下上第二个拥有对中、低轨航天器环球覆盖本领的中继卫星体系的国家。2019年3月，天链二号01星乐成发射，这是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星的首发星。2021年，通过3颗中继卫星和焦点舱的中继天线，天地测控覆盖率可达90%以上。如今，空间站三舱形成组合体后，测控覆盖率已经靠近100%。现在，我国已经形成了陆、海、天基三位一体的测控网。
总台央视记者 刘洁：“陆基”指的是地面建站，跟踪弧段很短，重要是包管发射链和返回链的稳固丈量，像我地点的东风测控站如许的地面站一共有11个。“海基”指的就是丈量船，它可以对海洋地区举行机动测控。我们统共制作了从远望1号到远望7号一共7艘丈量船，现在另有4艘在用。丈量船队奔赴大西洋、印度洋、平静洋，多次到场载人航天使命。“天基”指的是中继卫星体系，这就即是把地面站搬到了赤道上，一个地方站可以看到半个地球，测控覆盖面相称大。从2008年发射第一颗中继卫星到如今，已经发射了8颗，至今除了一代中继第一颗卫星如今已经退役外，剩下的7颗都在用。在将来，中继卫星体系还将发挥更大的作用。
测控通讯体系副总计划师 李国民：整个测控体系在国际上来讲是到达了先辈程度，此中有个别上的单项，比方整个地面站如今可以做到整个没有人操纵、无人值守。飞控中央的定轨本领，特殊是短弧定轨本领，已到达国际领先程度。
就在空间站在轨制作期间，神舟飞船返回轨迹跨度范围发生了较大变革。在神舟十四号使命中，问天、梦天实行舱相继发射，并履历9种组合体构型、5次交会对接、3次分离撤离和2次转位使命，在轨飞行使命复杂水平成为历次使命之最，技能状态上的这些变革对测控通讯体系也提出了更高的要求。
测控通讯体系副总计划师 李国民：对测控体系都是第一次，梦天舱、问天舱都是13个小时交会对接，载人飞船和货运飞船都是接纳6.5小时，每一种交会对接对测控体系提出的要求也都是不一样的，在空间站建立中就是宽波束的跟踪技能方案，顺遂地、完善地完成了各种环境的交会对接。就本日（天舟五号）我们接纳的是2个小时的快速交会对接，这是国际先辈程度，这非常值得怀念的，由于货运飞船两小时快速交会对接，1小时57分31秒我们就完成了，在两个小时之内，这是天下上任何一个国家都没有，只有我们中国做到了。
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