測控通信系統(tǒng)

計算機科學領域術(shù)語測控通信系統(tǒng)01組成我國載人航天國外載人航天概況載人空間站工程發(fā)展思路目錄030204基本信息測控通信系統(tǒng)(communicationsystemfortracking,telemetryandcommand)是指為導彈、航天器飛行試驗傳輸測控數(shù)據(jù)、話音、圖像及提供標準時間，頻率信號等信息的專用通信系統(tǒng)。組成組成測控通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信、指揮通信、時間頻率統(tǒng)一系統(tǒng)、圖像通信、保密通信、通信，通信絡管理系統(tǒng)及通信傳輸信道組成。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用于傳輸測控中的各種數(shù)據(jù)和指令。指揮通信系統(tǒng)用于試驗任務時各級指揮控制中心之間、指揮控制中心與所屬測控站之間，測控站與所屬參試設備諸崗位之間的指揮通信(包括指揮調(diào)度系統(tǒng)和專用指揮系統(tǒng)等)。時間頻率系統(tǒng)為測控系統(tǒng)提供標準時間信號和標準頻率基準信號，使測控系統(tǒng)在要求的時間同步精度條件下協(xié)調(diào)工作。圖像通信系統(tǒng)用于發(fā)射場及航天器內(nèi)實況圖像信息的采集，處理、傳輸和顯示。保密通信系統(tǒng)按要求對測控通信信息進行加密處理，確保信息安全。通信系統(tǒng)用于試驗單位內(nèi)及相互間的通信聯(lián)絡。通信絡管理系統(tǒng)用于各級通信管理人員對所屬通信實施自動化監(jiān)控管理。國外載人航天概況國外載人航天概況美國載人航天測控(MSFN)于1958~1971年間投資近5億美元建成，具有跟蹤、遙測、遙控功能,后增加了通信和電視,支持了水星、雙子星和阿波羅計劃。水星計劃時包括16個站,9個設在國外(含兩艘測量船),跟蹤使用C和S頻段雷達,上下行話音設備采用主備兩套超高頻。雙子星座計劃時測站增加至21個,并將飛行計算中心和控制中心合一建立休斯頓載人航天指控中心。阿波羅的變化主要是采用USB站,全球建立了近20個站(測量船、測量飛機和三個深空站)。在跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)投入使用后,美國關(guān)閉了其大部分地面站。前蘇聯(lián)的載人航天測控包括加里寧格勒飛行控制中心和加里茨恩飛行控制中心,通信方面采用衛(wèi)星通信和中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。包括上升段發(fā)射場和航區(qū)的多個測控站,運行段使用了沿國土均勻分布的7個測控站。站內(nèi)設備有多功能測控設備、遙測設備、雷達、通信設備、衛(wèi)通、中繼衛(wèi)星終端、計算機和標校設備等,具有測軌、遙測、遙控、通信和電視傳輸?shù)裙δ?。?0～80年代有11艘測量船。除美國和前蘇聯(lián)建設了規(guī)模龐大的載人航天測控通信系統(tǒng),其它一些國家和航天組織也分別建立了自己的航天測控通信,包括測控中心和全球分布的若干測控站

。我國載人航天我國載人航天在載人航天測控通信系統(tǒng)的論證設計中,始終堅持了“立足我國國情,低投入高效益”的設計思路。系統(tǒng)以陸海基測控作為基本測控通信手段,充分利用現(xiàn)有的首區(qū)、航區(qū)光學設備和無線電設備;新建陸地固定測控站和活動站,建設、完善測量船隊;新建飛行任務指揮和控制統(tǒng)一的任務指揮控制中心,改造利用西安衛(wèi)星測控中心;新建天地通信系統(tǒng)、數(shù)字數(shù)據(jù)通信等通信分系統(tǒng)。這些分系統(tǒng)有機結(jié)合,優(yōu)化設計布局,組成了我國新一代具有中國特色的、達到國際先進水平的S頻段航天測控。（1）S頻段統(tǒng)一測控系統(tǒng)S頻段航天測控的設計與建設工作歷時約7年,由測控和通信共用信道造成的電磁兼容設計和天地接口設計及信息的透明傳輸方式是設計的重點和難點,測控通信系統(tǒng)在系統(tǒng)方案設計初期就著手S波段測控的頻率設計,規(guī)劃了載人航天工程整個S頻段工作頻率和副載波頻率,專門設計了一套電磁兼容試驗設備,編寫并會簽了天地接口控制文件以控制天地設備的質(zhì)量,保證了天地大回路的正常操作。（2）任務指揮控制中心任務指揮控制中心是地面指揮控制的中樞,負責飛船發(fā)射段和整個運行段以及返回段的指揮控制任務,由計算機系統(tǒng)、指揮監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成。載人空間站工程發(fā)展思路載人空間站工程發(fā)展思路為圓滿完成空間站工程測控通信任務，測控通信系統(tǒng)需要在充分繼承交會對接任務測控通信系統(tǒng)成果的基礎上創(chuàng)新測控模式，在確保完成空間站測控通信任務的同時，構(gòu)建適合未來發(fā)展的新測控體系。（1）建立天地基相融合的測控模式在前期載人航天飛行任務中，主要依靠陸海基測控設備完成測控通信任務。交會對接任務中，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)開始正式參加任務，并發(fā)揮了重要作用。“天鏈一號”3顆中繼衛(wèi)星業(yè)已部署完畢，初步形成了覆蓋全球的天基測控。天基測控具有覆蓋率高、數(shù)據(jù)傳輸率高以及測定軌精度高等優(yōu)勢。雖然天基測控已經(jīng)在交會對接任務中得到初步應用，并取得顯著成效，但我們在利用天基測控為載人航天任務提供測控支持方面還不夠成熟和完善，還需要深入研究天基測控的優(yōu)點，使其更好地為空間站任務提供測控支持。天基測控手段主要依靠我國逐步建立完善的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星導航系統(tǒng)。（2）測控數(shù)傳一體化發(fā)展思路在交會對接任務中，利用S