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中国电科54所:深空测控网“照亮”嫦娥五号探月返回之路

2020-12-04 02:49:39 来源:河北新闻网
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11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。这是长征五号遥五运载火箭发射升空。新华社发

河北新闻网讯(河北日报记者王璐丹)伴随着嫦娥五号探测器成功发射,我国开启了首次地外天体采样返回之旅。其间,中国电科54所作为总体单位研制的喀什35米深空测控系统、海外35米深空测控系统和4×35米深空组阵系统联袂出征,为我国迄今为止最为复杂的月球采样返回任务提供了强大的测控和通信保障。

“嫦娥五号执行完月球采样任务后,将从月面起飞,与在月球轨道等待的返回舱进行交会对接,这是我国首次进行月球轨道的交会对接。”中国电科首席专家、54所副总工程师、测控专家耿虎军表示,38万公里距离的月球轨道交会对接,对测控系统能力提出了更大的挑战。

“首先是测量控制的精度,因为距离远,所以测控的误差要很小,否则一点点误差传到38万公里外都将变得很大,导致交会对接失败;其次是测控实时性要求高,为解决远距离导致的测控指令传输延时,测控任务就要做到预测更准,精准地判断并预测飞行器的位置和传输速度,提前下达测控指令。”耿虎军介绍,采用组阵技术,是国际公认的解决深空探测难题的技术途径。

据介绍,54所承研的喀什4×35米天线组阵系统建设,是我国首套可用于深空探测任务的天线组阵系统。建成后,它既能满足本次任务需求,也能满足后续火星探测任务的需求。目前,4×35米深空天线组阵系统已正式启用,直接投入到“天问一号”及嫦娥五号任务中。“相比原35米天线系统,4×35米天线组阵系统的技术创新,极大提高了接收信息的速率,提升了信息传输的带宽,使信息采集和信息传输更加逼真,清晰度更高,速度更快,为嫦娥五号任务的高速信息传输提供更有力的保障。”耿虎军说。

54所技术人员在天线组阵系统建设现场。 通讯员庄芳供图

在本次任务中,54所还对原有35米深空测控系统进行了深空任务适应性改造,极大优化了频率步进,提高了测控系统的测量精度,满足了嫦娥五号任务月球轨道交会对接对测控提出的跟踪、测速与测距精度的高要求。

此外,为提高系统运行效率,满足深空探测任务长时长期的需求,54所在深空探测天线组阵系统中,采用了全新的系统监控框架设计,实现了有人值守、无人操作的工作模式;同时,在35米天线的改造任务中,重点优化了系统的自动运行和故障诊断设计,为后续嫦娥5号任务长时长期提供可靠的测控通信支持。

54所技术人员正在进行设备调试和研发。 通讯员庄芳供图

“在组阵系统综合运行管理设计中,我们还统筹考虑了系统单天线工作、多天线组阵等不同应用场景,以资源重组为核心,加强了全系统复杂任务调度和自动运行设计。”耿虎军介绍,天线组阵系统的建成使用,极大地增强了我国深空测控网的综合能力,使深空测控网进入多目标多任务高强度时代。

责任编辑:张永猛
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