本文转自:央视网央视网消息:从神舟五号到神舟十五号|对话测控通信系统副总设计师李国民:目尽天河远 联通天地间

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央视网消息:从神舟五号到神舟十五号 , 神舟飞船一次次将中国航天员成功送入太空 , 中华民族数千年来对璀璨星河的浪漫想象也一步步成为现实 。
神舟飞船进入太空后 , 与地面的联系要依靠一张测控通信网 。 这张载人航天测控通信网就像是“风筝线” , 一头连接航天器 , 一头连通地面 , 时刻保证着飞船与地面的顺畅通信 。 随着中国载人航天事业的发展 , 这张测控通信网对天地之间的通信保障能力也显著提升 , 不仅航天员的出舱和空间站活动清晰可见 , 还能“说来就来”一场生动的“太空授课” 。 今天的“两总话天宫” , 我们就与测控通信系统副总设计师李国民 , 一同探访空间站“天地通信”的故事 。
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2021年12月9日15时40分 , “天宫课堂”第一课在空间站正式开课 。 神舟十三号乘组要在轨演示微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象 , 并与地面课堂实时交流 。 这对于测控通信系统来说 , 是一项新的任务和挑战 。
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测控通信系统副总设计师李国民:太空授课基本上要求连续40分钟 , 不能短于40分钟测控的一些相应的支持 , 特别是图像和发音 , 图像不能够中断 , 图像不能模糊 , 图像也不能卡顿 , 我们测控系统要求叫无瑕疵 , 要圆满完成这项任务 。 这么高的要求怎么去做?我们必须要出一个测控中心系统专门的保证方案 , 之后地面要进行演练 , 演练完了以后进行总结 , 哪个地方有问题要进行改进 。 我们是实况直播的 , 这是向全国人民展示空间站建设的一些详细成果的 , 所以实况直播对我们的压力也是非常大 。
许多收看实时直播的观众惊喜地发现 , 在此次太空授课中 , 声音与画面不但没有丝毫卡顿 , 而且相较以往还更清晰了 。 传道授业“天上来” , 这么长时间的天地“视频通话”又是怎样实现的呢?
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测控通信系统副总设计师李国民:我们建立了天地之间的高速传输通道 , 也就是天地一体化网络传输系统 。
完成这场太空授课 , 需要空间站、天链中继卫星和地面站三者共同参与 。 距地面约4万公里处 , 由天链一号03星、04星 , 天链二号01星组成的天基测控网就像一个“太空基站” , 将核心舱和地面站连接起来 , 建立起一条天地“高速公路” 。
采访人员:自主创新修建天地“高速公路”过程 , 难不难?
测控通信系统副总设计师李国民:难 。 从地面到中继星 , 再到空间站 , 时延抖动还是比较大 , 把地面技术直接照搬是不行的 , 图像肯定卡来卡去 , 甚至一下就卡在那个地方 , 话音肯定是噼里啪啦断 , 所以我们也采用了一些新的技术手段 , 叫做天地一体化的网络技术 , 增加了一些传输的防拥堵塞的相应技术 , 半满发送的技术 , 还有自适应流量控制这些技术 , 搭建相应的实验平台 , 反复进行一些相应试验 , 反复论证、反复迭代 , 才达到现在的相应成果 。
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测控通信系统主要承担着对火箭、航天器的飞行轨迹、姿态和工作状态的测量、监视与控制任务 , 提供与航天员进行视频和语音通信的通道 , 是航天器从起飞至寿命结束过程中天地联系的唯一手段 。
测控通信系统副总设计师李国民:我们是天地联系的唯一通道 , 没有测控系统 , 空间站现在整个状况都是“睁眼瞎” , 什么都不知道 。 我可以举一个非常简单的例子 , 太空碎片、太空垃圾非常多 , 万一有一个要接近 , 这个时候需要规避 , 我(测控系统)断了 , 指令上不去 , 碎片规避不了 , 撞了 , 航天员的生命、空间站的平台各方面都会受到很大的影响 。 所以从这个角度上来讲 , 测控通信系统是航天器的“生命线” , 也是航天员的“生命线” 。