系列深空探測設(shè)備：破浪路上的“助行器”

　　相比登月跨越的38萬千米，地球到火星數(shù)千萬千米的距離，對飛行器的深空探測是一項(xiàng)巨大的考驗(yàn)，這也注定了“天問一號(hào)”7個(gè)月的旅程，必然是充滿挑戰(zhàn)。

　　深空探測是繼衛(wèi)星應(yīng)用、載人航天之后又一重大航天技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，對測控系統(tǒng)提出了更新、更高、更嚴(yán)的要求。

　　在首次火星探測任務(wù)中，測控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)完成對探測器各飛行階段的測定、監(jiān)視、控制，以及對著陸巡視器在火星表面探測階段的控制等任務(wù)。

　　中國電科發(fā)揮在歷次航天發(fā)射中積累的測控通信經(jīng)驗(yàn)，配備了系列測控設(shè)備，為火星探測器在茫茫“星辰大海”中測定軌保駕護(hù)航。

　　作為佳木斯深空測控站的總體單位，中國電科對測控站進(jìn)行了研發(fā)升級，全力保障火星探測任務(wù)的完成。通過66米天線與另外兩個(gè)測控站協(xié)同配合，對探測器飛行軌道進(jìn)行測量，保證探測器準(zhǔn)確進(jìn)入軌道。此外，通過發(fā)送指令，指揮探測器做變軌、打開太陽帆板、轉(zhuǎn)動(dòng)天線、環(huán)繞器與著陸巡視器分離等動(dòng)作，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測星上設(shè)備工作狀態(tài)，檢查探測器供電、溫度、氣壓等參數(shù)。在登上火星后，測控站還將負(fù)責(zé)完成拍照任務(wù)和數(shù)據(jù)的傳輸。

　　研制的多型測控系統(tǒng)，在探測器發(fā)射、火星環(huán)繞、著陸和巡視探測各個(gè)階段，執(zhí)行地面遙控、遙測、高精度的目標(biāo)導(dǎo)航、數(shù)據(jù)接收等任務(wù)，為首次火星探測任務(wù)提供堅(jiān)實(shí)測控和通信技術(shù)保障。

　　與近地軌道相比，本次任務(wù)的最遠(yuǎn)作用距離達(dá)到4億千米，數(shù)據(jù)信號(hào)較為微弱，且在任務(wù)過程中還會(huì)面臨影響探測精度的光和流層等因素干擾，為全力保障首次火星探測任務(wù)，中國電科進(jìn)行了系列技術(shù)升級。

　　在接收數(shù)據(jù)信號(hào)方面，中國電科承研了70米天線高性能接收系統(tǒng)，建成后將為亞洲口徑最大的全可動(dòng)天線，具備穩(wěn)定接收微弱人造數(shù)據(jù)信號(hào)和感知極微弱宇宙自然天體輻射電磁波等功能，可實(shí)現(xiàn)宇宙深空探測器遙感數(shù)據(jù)接收和射電天文觀測科學(xué)研究，將為助力人類探索未知宇宙空間做出巨大貢獻(xiàn)。

　　作為靶場測量的超級“千里眼”，我國首部雷達(dá)探測和遙測一體化測量雷達(dá)，在試驗(yàn)任務(wù)中陸海協(xié)同，承擔(dān)了外彈道測量任務(wù)，其不受運(yùn)載火箭飛行及箭載設(shè)備工作狀態(tài)的影響，可以客觀準(zhǔn)確地提供火箭的飛行軌跡數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)提供目標(biāo)方位、俯仰角度信號(hào)、距離及速度信息，判斷火箭飛行狀況。為靶場定軌提供了精密的測量數(shù)據(jù)，用智慧電眼，照亮運(yùn)載火星的飛天之路。

　　某頻段超大功率高功放樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)了在深空測控領(lǐng)域該頻段超大功率連續(xù)波功率穩(wěn)定輸出的能力，可將信號(hào)放大到額定功率后由大口徑天線發(fā)向衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)遙控指令的送達(dá)，為后續(xù)深空站組網(wǎng)打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　此外，為克服光行時(shí)和流層延遲對深空探測的復(fù)雜影響，中國電科針對極其復(fù)雜的任務(wù)場景，制定詳細(xì)測量和信號(hào)獲取方案，為實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)提供完備的測控通信支持。

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