“天路通信”護(hù)航中國(guó)空間站2022首件“太空快遞”

　　中新網(wǎng)北京5月10日電 (馬帥莎 王希曦)5月10日，天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船成功發(fā)射，并與空間站天和核心艙完成對(duì)接，成為2022年中國(guó)空間站的第一位訪客，為其提供“送貨”服務(wù)。此次任務(wù)中，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院西安分院研制的中繼終端和天線網(wǎng)絡(luò)，為天舟四號(hào)出征全程護(hù)航。

　　中繼終端：為天舟四號(hào)搭建“太空天路”

　　在天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船之前，中國(guó)已經(jīng)成功發(fā)射三艘貨運(yùn)飛船并進(jìn)行了在軌驗(yàn)證。此次發(fā)射的天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船進(jìn)入太空后，中繼終端在第一時(shí)間開(kāi)機(jī)。隨后，中繼終端與天鏈中繼衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)“太空握手”，建立星間鏈路，從而搭建了從天舟四號(hào)中繼終端到中繼衛(wèi)星再到地面的“太空天路”。

　　地面測(cè)控人員以天基測(cè)控體制為主，對(duì)天舟四號(hào)實(shí)施在軌飛行控制，通過(guò)地面遙測(cè)遙控方式，對(duì)飛船姿態(tài)進(jìn)行控制，并與地面建立通信聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船的“遠(yuǎn)程駕駛”。天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船進(jìn)入預(yù)定軌道后，與空間站天和核心艙在太空進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。

　　通過(guò)中繼終端搭建的天基測(cè)控通信系統(tǒng)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)天舟三號(hào)、天舟四號(hào)和空間站天和核心艙的“遠(yuǎn)程駕駛”，對(duì)整個(gè)飛行器同時(shí)進(jìn)行通信測(cè)控，所建立的星間鏈路可以實(shí)時(shí)向地面?zhèn)鬏斀粫?huì)對(duì)接畫(huà)面等數(shù)據(jù)，并為天舟四號(hào)和空間站天和核心艙的太空交會(huì)對(duì)接全程提供通信鏈路保障。

　　通過(guò)搭建“太空天路”實(shí)現(xiàn)對(duì)天舟四號(hào)的遠(yuǎn)程操控，聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)不僅需要跨越近400公里，還必須在不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成快速搭建，更要確保全程穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)復(fù)雜性可想而知。

　　天舟四號(hào)中繼終端與中繼衛(wèi)星組成的天基測(cè)控通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程駕駛”的關(guān)鍵。該系統(tǒng)建成之后，將地面對(duì)天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船的測(cè)控覆蓋率提高了90%以上，確保天舟四號(hào)在絕大部分時(shí)間都能保持與地面實(shí)時(shí)通信。

　　天線網(wǎng)絡(luò)：連通天地的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器

　　為了完成此次“送貨”服務(wù)，一次性找到“太空之家”并完成對(duì)接，天舟四號(hào)必須與地面建立聯(lián)系，搭建各種指令及通信信號(hào)通道，在地面測(cè)控站準(zhǔn)確引導(dǎo)下，與空間站天和核心艙“會(huì)面”。

　　航天科技集團(tuán)五院西安分院為天舟四號(hào)量身定制的天線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)提供專門(mén)的測(cè)控與通信信號(hào)傳輸通道，為其與地面建立起高速、暢通無(wú)阻的指揮和反饋信息通道，確保任務(wù)順利完成。

　　天線網(wǎng)絡(luò)是飛船上的一個(gè)小型信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器，但它是測(cè)控與通信分系統(tǒng)中連接應(yīng)答機(jī)和天線的關(guān)鍵產(chǎn)品。當(dāng)天舟四號(hào)接收到地面的通信信號(hào)或測(cè)控指令信號(hào)時(shí)，天線網(wǎng)絡(luò)會(huì)將其進(jìn)行分類、分通道傳輸?shù)綉?yīng)答機(jī)。反之，也會(huì)把來(lái)自應(yīng)答機(jī)不同通道的各類信號(hào)匯總后送往對(duì)地天線，通過(guò)天線發(fā)出后送達(dá)地面。

　　在此次任務(wù)中，天舟四號(hào)以天基測(cè)控為主實(shí)施在軌飛行控制，天線網(wǎng)絡(luò)主要完成飛船測(cè)控指令信號(hào)的上傳和下達(dá)，確保天舟四號(hào)“精準(zhǔn)送貨”。(完)