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神十一“追妻记”即将上演

2016-10-19

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  在天空中孤独飞行一月有余的天宫二号,终于要和她的“郎君”神舟十一号相会了。“神十一”相当重视此次约会,还载了两个“证婚人”来见证。

  可是,比子弹速度还要快8倍的他们,如何精准无误地找到对方,完成“惊世之吻”呢?放心,有了“电科月老”和两名“证婚人”的指点帮助,这都不是事儿。

  寻找:拥有了“火眼金睛”,再黑也能找得到

  在黑暗的太空,“神十一”要想追上天宫二号,必须随时掌握“心上人”的踪迹。中国电科早就在他们身上分别装了激光雷达和光学成像敏感器,有了它们,就像拥有了“火眼金睛”,再黑也能找得到。

  “激光雷达作为交会对接控制测量关键敏感器之一,将在中近距离段完成对目标距离、角度、变化率等信息实时高精度测量,支撑导航控制系统完成控制任务。” 中国电科激光雷达项目副总师吴登喜介绍。

  天宫二号上搭载了中国电科研制的激光雷达合作目标,“神十一”则搭载了激光雷达主机和信息处理机,其探测的基本过程,是由安装在“神十一”飞船上的激光雷达系统发出激光束,激光束照射到天宫二号上后返回信号,激光雷达系统再根据接收到的返回信号计算分析。

  天宫二号和“神十一”交会任务中还增加了飞船绕飞试验。飞船绕飞时,需要躲避太阳帆板、分支舱段和各种天线等突出物,避免碰撞、刮蹭等可能发生的事故。这时,激光雷达“智慧眼”又可发挥作用,它可以时刻监视周围的复杂环境,测量相对位置关系,提供大视场范围的精确测量数据,引导飞船控制和保障与突出物体有足够的安全距离。

  光学成像敏感器则确保两个高速运行的飞行器更加迅速、可靠地对接在一起。中国电科研制的导航定位激光信息源是其中的关键组件,为光学成像敏感器提供高质量的光源和保护。

  拥抱:毫秒不差的良辰吉日,全靠准时“掐点”

  相遇的良辰吉日,不可有分毫误差。为给这对新人“掐点”,“电科月老”打造了一套几乎毫秒不差的“时统设备”。

  “天宫二号与神舟十一号的对接就像打仗一样,指挥员总是要求大家‘对表’,确定一个统一的时间,各个系统才可以同步行动,否则,就会发生对接不上或两个航天器相撞的后果。”中国电科副总工程师柴霖说。

  中国电科部署在发射中心、航天飞控中心、中继卫星控管中心、卫星测控中心及各测控站、测量船上的“时统设备”就起到“对表”的作用。该设备可为整个航天系统中各种用户设备提供标准时间信号和标准频率信号,使分散在各地的用户设备在统一的时间基准下同步工作,3000年误差不超过1秒。

  此外,“天宫二号”要与“神十一”对接,时间精度要求非常高,这就需要T0控制台。T0控制台提供“神十一”发射的倒计时、反馈运载火箭的点火时刻和起飞时刻,并分发到通信、测量和控制系统。为了避免单通道信息传输受阻,T0控制台采用“双通道”、双处理的新模式,实现指令的分发与反馈毫秒不差、万无一失。

  相守:甜蜜的幸福时刻,“神经元”和“蜘蛛网”可随时掌握

  天宫二号和“神十一”相遇后,将在太空中共度一个月,创造史上最长相守。“电科月老”配备的传感器这些强大“神经元”,可以随时监测他们的相处进展。 “电科月老”还打造了一张可天地互联的通信测控“蜘蛛网”,有了它,“证婚人”就可以随时传达“情报”。

  此次,中国电科为天宫二号、神舟十一号配套了数十种传感器,应用于运载、飞船、航天员三大系统中的遥测、伺服、热控、推进、环控生保、航天服等分系统,配套种类包括压力、温度、湿度、位移、过载、氧气、二氧化碳、离子感烟、电导、呼吸、心电、体温等传感器,其主要功能为环境监测与控制、航天员生理监测、遥测测量等。

  飞船上天后,两位“证婚人”要想实现与地面传达小两口的相处“情报”,实现天地间的通话,主要依赖中国电科打造的密实蜘蛛网—通信测控设备。

  海陆空构成的测控网可实现跟踪、测量、遥控、遥测、安全控制、话音和数据传输等功能,并将接收到的测量、遥测信息传送给航天飞行控制中心,根据航天飞行控制中心的指令与飞行器通信,建立了飞行器与地面之间唯一的通路;通信系统包括卫星通信系统、天地超短波通信系统、数据传输系统、载人航天实况电视系统等,这些设备负责完成任务期间各种测控数据、指挥调度、天地通信话音和视频等信息的顺利传输,构建了覆盖各个站点的地面通信网络,为各个阶段提供测控和通信保证。



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