航天科普:航天器是否在线?“千里眼”测控雷达来报
发布时间:2023-01-04
浏览次数:2959

版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

“酒泉雷达跟踪正常!”

==============

“渭南雷达跟踪正常!”

“太原雷达跟踪正常!”

“青岛雷达跟踪正常!”

……

每当有飞行任务时,我们总能从电视直播中,清晰地听到指挥控制中心大厅里传出类似的报告声。这些“监护”着航天器飞天的雷达设备,就像是牢牢掌握其飞行轨迹的“风筝线”,拥有着“千里眼”的本领,无论航天器飞得多高、多远,其一举一动都被“尽收眼底”。

站高望远,“火眼金睛”只为追寻到底执行发射任务时,为精密跟踪火箭的位置,除了依赖火箭上的光学设备外,还要靠无线电波工作的雷达,进行火箭主动段外弹道轨迹测量任务。相比受限于天气的光学跟踪、依赖火箭上设备的遥测,雷达监测对于火箭上升段的探测更安全、更可靠。

在今年空间站建造任务中,投入使用了国内首部大口径雷达遥测一体化系统,该雷达主要承担火箭主动段外轨道测量任务,探测距离可达数千千米,可完成火箭遥测信号下行接收与解调工作,实现对火箭的精密跟踪,对火箭的安全飞行具有重要的意义。

这些“千里眼”有不同形式。如“反射式跟踪”式雷达,工作方式就是“自问自答”:由雷达发射无线电信号,遇到飞船后反射回地面,帮助飞控中心了解飞船的飞行轨迹。这个过程就像是雷达在自己“提问”,自己找答案。而“应答式跟踪”式雷达,工作方式是“一问一答”:雷达发出信号,飞船上的应答机接受到之后,又返还一个信号给地面雷达测控站,这个过程就像是雷达发问:“你在哪儿呢?”飞船回答:“我在这儿呢!”

这些“千里眼”作用高度有多高?“反射式跟踪”式雷达探测距离在几百千米,“应答式跟踪”式雷达能达到数千千米。我们的飞船进入轨道的高度在距离地球数百千米,所以雷达可以轻轻松松“看”到它。

一览无遗,“天罗地网”只为全面保障太空中有数以百计的各国人造卫星,以及近地空间站等航天器,雷达要如何“看清”哪个是我们的神舟飞船,哪个是我们自己的空间站呢?

在每个航天器上,都会安装独特的接收机、应答机等设备作为雷达的“助手”。这个过程就像是在打电话,雷达通过无线电波发出信号,向航天器发出“你在哪”的信号,安装在航天器上的接收机接受这个信号,通过应答机以无线电波形式发出位置反馈。在这些引导信息的帮助下,雷达就能准确截获目标,开始跟踪,测量出航天器更加精确的轨迹信息。此外,为提供高精度的测量性能,科研人员对新一代的测量雷达进行了升级,具备对目标成像的功能,通过位置和图像信息,确保雷达不会“看走眼”。

在今年的发射任务中,科研人员还配备研制了新一代船载测量雷达。这让人不免有疑问:上天的事儿,为什么要用船呢?

原因就在于测量船是航天测控网中的重要组成部分。与陆地测量站相比,测量船可在广阔的大洋上灵活选点布站、机动应急测控,不仅能够测量飞行器轨道,也能够发送控制指令,遥控卫星进行变轨、姿态调整、太阳能帆板展开等动作。而新一代船载测量雷达则采用高可靠设计,雷达上安装了先进的姿态测量设备,无惧海上风浪,可以在测量船摇摆的情况下得到和地面一样高的测量精度,为航天测控任务提供了高精度测轨数据。


内容来自:中国电子科技集团有限公司第十四研究所




欢迎扫码关注深i科普!

我们将定期推出

公益、免费、优惠的科普活动和科普好物!


听说,打赏我的人最后都找到了真爱。
做科普,我们是认真的!
扫描关注深i科普公众号
加入科普活动群
  • 参加最新科普活动
  • 认识科普小朋友
  • 成为科学小记者