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我国航天测控技术的发展趋势与策略

2017-03-15杜伟于爽武宏伟

电子技术与软件工程 2017年2期
关键词:策略研究发展趋势

杜伟+于爽+武宏伟

摘 要 航天事业建设是我国的军事实力和国防保障中重要的组成部分,其未来的发展对于我国综合国力的提升有着重要意义。航天测控技术对于推动我国整体航天事业起着积极的作用。适应未来的航天发展需要进一步提升航天测控技术,完善测评网络的整体覆盖和功能性增强,加强系统应对能力和反应体系。准确定位航天器测轨精度,全方位覆盖通讯,运行多星体系,建立起系统化的航天测控体系。本文通过研究我国航天测控技术的发展方向和未来发展趋势,探讨现阶段航天测控系统完善的重要性,从而针对航天测控技术的发展提出相应的研究策略。以期为航天测控技术的完善和航天事业的发展提供参考建议。

【关键词】航天测控 发展趋势 策略研究

航天测控技术主要是根据航天飞行实施测量和控制的全方位性技术手段。在具体操作中,航天测控技术依靠控制、测控和通信网络来追踪航天飞行器,形成集追踪、遥控、测量、数据计算、运行管理和监控等多位一体的处理系统模式。在现阶段,我国已经逐步建成导弹高精度测量带和卫星测控网相辅的交叉运行平台,为各类轨道的航天器运行发射提供了充足的测控技术支持。在未来的航天事业发展中,航天测控技术的整体技术手段仍然需要不断改进和探索,加快测控网的整体覆盖和功能性建设势在必行。

1 我国航天测控技术发展现状及未来需求

1.1 我国航天测控技术发展现状

随着我国航天事业的发展,航天实验和导弹发射等都取得了长足的发展,航天测控技术和通信体系也形成了一定的规模。目前阶段,我国的航天测控技术在测控体系设计上、测控网络覆盖、测控点建造、计算机数据反馈分析、追踪测控和监控设备等研究课题上都取得了不俗的成绩,多个航天事业发展项目迈入世界先进发展水平。航天测控系统网络具有以下特点:统一性规范化、综合效益较高;固定站点的设置中可以依据情况进行再次组合搭配;大多数的测控装备都可以在导弹和卫星发射中作为通用装置,数据的接口也做到了统一建造的标准口径。我国现在的航天测控已经展现出了高精度测量带和卫星测控网络相辅的交叉性协作,依靠测控点和通信方式的连接的海陆空一体性的特色测控网络覆盖系统模式。

1.2 我国未来航天发展对测控技术的需求

未来我国航天事业的发展对于测控技术的需求主要分为两个方面:

1.2.1 航天飞行器对于测控水平的需求

我国卫星发射技术水平不断成熟,在中低轨道的卫星数额将大幅上升,一箭多星技术的完善也在促进着航天测控网络对于多卫星发射的监管做到实时高效,对在运行中的卫星进行管理和控制。卫星对接中需要航天测控网加强对轨道的精准测量和科学性的定位系统。作为传输性的卫星,提高其使用率和探测有效性是十分重要的研究课题,这就要求航天测控网在数据传输方面有着较高的速率和准确性。对于不同轨道的覆盖率要高,提升航天测控网络系统自身的安全性能和抗干扰能力。

1.2.2 导弹对于航天测控水平的需求

我国近年来高精度远程导弹的研发技术逐渐发展,测控技术在其中发挥了积极的作用。测控技术为我国制导系统的误差问题和系数分离提供了解决方案,高精度的准确测量保障了导弹发射系统的稳定性和安全性。在导弹飞行阶段,弹道和飞行路线进行全程监控、遥测是十分必要的工作内容。

2 我国航天测控体系未来发展策略研究

2.1 海陆测控转向天地一体综合性测控网络

当前阶段航天测控系统划分为两部分:一部分是追踪和数据中继卫星系统(TDRSS),是综合航空测控技术的系统展现。另一部分是导航定位体系,帮助航天飞行器和地上目标进行高精度的导航定位,有较强定时性能。我国的航天测控网络的建成要发展数据中继卫星系统,运用各类定位导航来确定地面监控中心的分布,优化地面控制布局。在测控网络设置上逐渐从陆海基站测控网络转向以航天基站为主、天地结合一体化发展的综合型测控网络体系。根据数据中继卫星系统为重点建设的天地一体化测控体系,更为有效的提升了网络测控的覆盖程度、精准轨道定位和火箭全程测量值以及对于多个目标体的测控水平。

2.2 加强完善卫星及组网测控水平

小卫星的发展趋势不断上涨,研究小卫星测控技术主要在于解决多卫星测控管理以及小型的地上综合设备运用。在保障合理利用测控资源和减少运行成本的情况下,对多卫星发射进轨前和轨道进入初期阶段进行测控技术支持,在轨道运行中对多颗卫星做到综合性监控管理。研究小卫星测控应该注重以下几点:在充分利用现有测控系统基础上,完成对信息和卫星的测控工作,探索大型小卫星网测控方案。对部分主机站实施针对性改建,利用机动性的地面高效测控体系,使航天基站和地面基站相互配合,共同协作发展。

2.3 建造空间信息资源管理网络体系

航天事业需要团结协作,高投入才能产生高回报,随之而来的风险也是十分巨大的,改变传统的以单用户为主的建造方式,形成系统信息内的数据共享和传输才能提升航天事业的整体价值。利用跟踪和數据中继卫星将发射的卫星所获得的信息收集到同一个数据中心,对信息进行统一记录和反馈,有效提高了卫星工作效率,并在第一时间获得了信息。综合数据管理中心可以依据设置权限和不同信息内容进行系统化处理,加强了信息获取的时间分析对比、目标辨识度和处理能力。其建造的最终目的在于建立起全方位一体化的信息共享平台。

2.4 建立空间目标监控体系

建立空间目标监控体系的意义在于实时性管理、监控空间目标体,对其产生的改变和状态变化进行记录。在监控过程中,空间目标体的轨道参数变化、形态意识变化、外部特征变化等都会被直接记录下来,并反馈到空间信息处理中心进行有效管理。空间目标监控系统是依靠无线电和光电监控装备等形成的监控网络以及数据控制处理中心来进行工作的。在日常情况下对轨道运行和卫星特性进行监测,实现目标管理和数据更新;在战用阶段,可以为装备系统监测其所需要的目标物数据。

3 总结语

我国航天事业的发展离不开测控技术的支持,测控网络整体水平的提升为我国航天飞行器测轨、导弹测弹道等提供了更为精准的依据。发展航天测控技术就是在不断推进我国航天事业,为航天事业安全发展护航。

参考文献

[1]沈荣骏,赵军.我国航天测控技术的发展趋势与策略[J].宇航学报,2001(03):1-5.

[2]李希媛,孙亚楠,钟选明,王俐云.国外航天测控技术新进展及关键技术研究[A].中国指挥控制学会空天安全平行系统专业委员会.空天资源的可持续发展——第一届中国空天安全会议论文集[C].中国指挥控制学会空天安全平行系统专业委员会,2015:5.

[3]于志坚.我国航天测控系统的现状与发展[J].中国工程科学,2006(10):42-46.

作者单位

北京丰台区三营门首都航天机械公司 北京市 100076

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