西安卫星测控中心｜为在轨卫星“悬丝诊脉” 今天是太空与您相伴的【第1

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今天是太空与您相伴的【第1407期】
今年春节前夕，西安卫星测控中心圆满完成52颗北斗导航卫星健康状态评估工作。科技人员通过对在轨运行的北斗导航卫星进行逐个“体检” ，确保这些卫星的关键技术指标满足正常提供各类服务要求，持续保持良好的在轨工作状态。

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之所以对卫星进行“体检” ，就是因为上天后的卫星也会像人一样，有时出现“小病小痛” ，甚至“疑难杂症” ，轻则影响业务应用，重则导致整星失效。我国航天科技工作者们深耕航天器在轨诊断维修技术，以实现卫星故障早发现、早预防、早诊断、早治疗。
在轨卫星这般“娇贵”
说起航天，人们往往先想到万众瞩目、烈焰升腾的火箭发射。其实，这只是航天任务的序幕，卫星进入预定轨道，在太空投入业务应用，工作才真正开始。
卫星是人类发射数量最多的航天器，占发射航天器总数的90%以上，并在气象监测、通信导航、防灾减灾等领域都有着相当大的用途。卫星作为由成千上万个零部件组成的复杂系统，随着技术不断发展，功能越来越多、价值越来越大。对其检测诊断、计算处理、控制处置的次数，以及需要下传监视的遥测参数也在增加。这对地面控制系统的精度、稳定性均提出了更高要求。然而，卫星技术复杂且密集度高，又处于复杂的空间环境中，发生故障的概率客观存在、种类多种多样。

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无独有偶。 2019年7月，欧洲“伽利略”卫星导航系统因位于意大利的精确计时设施授时出错，导致24颗卫星全部失联，整个系统一度陷入瘫痪状态。直到一周后，系统才全面恢复服务。
与此同时，卫星长期运行在距离地面几百公里至几万公里的真空、失重、超低温、强辐射且充满未知因素的太空环境，太空垃圾、太阳活动等均会给卫星带来麻烦甚至致命伤害。因此，卫星在寿命期限内难免出现一些技术问题。
更何况，现代卫星造价高昂，加上发射费用，一颗卫星所耗资金往往是以亿元计算的。如果卫星出现技术故障没有及时排除或无法排除，巨额经济损失将无法避免。所以，一旦运行中的卫星出现故障，各国都会全力抢救卫星，将损失降到最低。
“悬丝诊脉”排除故障
地面上的机器出现问题，人们可通过各种方法实现故障定位与排除。对于在轨运行的卫星而言，通过电磁波传输的方式，显示卫星元器件工作状态的遥测参数，是技术人员掌握卫星运行姿态、工作状态的唯一途径。
所谓卫星故障诊断与维修，就是在卫星发生故障时，为避免某些部件发生故障而引起整个系统瘫痪或者功能失效，通过遥测数据迅速开展状态检测、故障诊断、健康评估等工作，分析卫星当前状态和未来“病情”趋势，界定卫星故障等级，确定故障部位及故障原因，并及时实施处置。这就像我国古典小说和传统戏曲里常有的“悬丝诊脉”情节那样，凭借这一核心技术，地面测控人员可尽早检测出隐藏在卫星内部的微小故障，并经过故障辨识和故障隔离后，采取相应的维修保障或者故障降级处理，从而避免卫星灾难性故障发生，保障卫星安全运行。