天基测控网能够完全代替陆海基测控网吗？
2012-01-19 18:21:03   来源：   点击：

1 个答案

• 答案 1：

  大家知道，天基测控网有明显优势，那么，它会完全取代陆海基测控网吗？这种想法是合乎逻辑的，也是今后的努力方向，但目前尚存在一定的技术困难，尤其对载人航天任务中飞船上升和返回阶段的测控支持，陆海基测控网仍是不可替代的。

  （1）哪些环节需要陆海基测控网

  1）飞船上升段。由于载人航天任务的高安全性、高可靠性要求，上升段对测控精度和实时性的要求非常高，要求快速测定运载火箭的轨道，并在飞船入轨后较短时间内提供飞船的初始轨道。

  若单独使用天基测控网，在上升段，虽然可使用箭载全球定位系统获得火箭的精确定位信息，但这些信息要通过中继卫星转发才能下传，一上一下就有几百毫秒的延迟，实时性将大打折扣，会给后续处理分析和安控带来较大的影响。另外，由于火箭与中继卫星的距离较远，为了能与中继卫星通信，就必须在火箭的特定位置上安装增益较高的中继天线，而火箭的气动特性不允许使用凸出到箭体外部的天线。同时由于火箭飞行时的加速度大，飞行弧段短，很难保证中继卫星天线与火箭天线的快速相互捕获，火箭遥测信息和定位信息通过天基网传送有一定难度。

  目前由于技术的限制，飞船上的卫星导航系统在抛掉整流罩几分钟后才能接收到导航卫星信号。若可观测到的导航卫星数量少或几何分布不好，到正常箭船分离时将没有足够的时间定轨。另外，由于安装空间受到限制，飞船中继天线在入轨之后才能展开工作，没有足够的时间完成中继星转发测距和卫星导航信息，也就无法及时完成定轨功能。总之，在上升段，天基网难以完成初始轨道的确定任务。

  2）飞船返回段。在返回段，飞船要改变运行轨迹，中继卫星系统最多只能测得2个距离量（及其变化率），不足以确定这种机动弹道。

  另外，由于飞船在返回过程中需要调整姿态以达到最佳返回状态，飞船上的中继天线与中继卫星时而可见、时而不可见，实现双方信号捕获的难度较大，如果在这种情况下无法建立飞船与天基网的通信通道，飞船定位信息也将无法通过中继卫星系统转发下传到地面进行处理。当飞船进入黑障区时，天基网的一切业务全部中断，因此单独使用天基网将很难完成返回段的测控任务。

  此外，目前已建成的天基测控系统对于高轨和深空航天器都无能为力，必须由陆海基系统来测控。还有不可能使用高增益大口径天线和大功率发射机的小卫星，也只能依靠陆海基测控网。

  （2）不可替代，相辅相成

  为保证载人航天飞行任务的圆满完成，天基测控网和陆海基测控网还需要相互配合。尤其在飞船的上升段和返回段，地基测控站距离测控目标较近，天线发射功率大，测控信号强，目标上即使利用低增益全向天线也能保证测控链路畅通；在运行段，现有的陆海基测控网具有较好的任务支持能力和可靠性保证，在后续载人航天飞行任务中可作为天基测控网的有效备份手段。

  尽管如此，航天科技的进步显而易见，高新技术的应用不可阻挡，陆海基测控网与天基测控网结合的一体化测控网将逐渐壮大并成为主力军，这是载人航天测控网发展的必然趋势。