航天科普:航天器是否在線?“千裏眼”測控雷達來報
發布時間:2023-01-04
瀏覽次數:3650

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯係我們(men)

“酒泉雷達跟蹤正常!”

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

“渭南雷達跟蹤正常!”

“太原雷達跟蹤正常!”

“青島雷達跟蹤正常!”

……

每當有飛行任務時,我們(men) 總能從(cong) 電視直播中,清晰地聽到指揮控製中心大廳裏傳(chuan) 出類似的報告聲。這些“監護”著航天器飛天的雷達設備,就像是牢牢掌握其飛行軌跡的“風箏線”,擁有著“千裏眼”的本領,無論航天器飛得多高、多遠,其一舉(ju) 一動都被“盡收眼底”。

站高望遠,“火眼金睛”隻為(wei) 追尋到底執行發射任務時,為(wei) 精密跟蹤火箭的位置,除了依賴火箭上的光學設備外,還要靠無線電波工作的雷達,進行火箭主動段外彈道軌跡測量任務。相比受限於(yu) 天氣的光學跟蹤、依賴火箭上設備的遙測,雷達監測對於(yu) 火箭上升段的探測更安全、更可靠。

在今年空間站建造任務中,投入使用了國內(nei) 首部大口徑雷達遙測一體(ti) 化係統,該雷達主要承擔火箭主動段外軌道測量任務,探測距離可達數千千米,可完成火箭遙測信號下行接收與(yu) 解調工作,實現對火箭的精密跟蹤,對火箭的安全飛行具有重要的意義(yi) 。

這些“千裏眼”有不同形式。如“反射式跟蹤”式雷達,工作方式就是“自問自答”:由雷達發射無線電信號,遇到飛船後反射回地麵,幫助飛控中心了解飛船的飛行軌跡。這個(ge) 過程就像是雷達在自己“提問”,自己找答案。而“應答式跟蹤”式雷達,工作方式是“一問一答”:雷達發出信號,飛船上的應答機接受到之後,又返還一個(ge) 信號給地麵雷達測控站,這個(ge) 過程就像是雷達發問:“你在哪兒(er) 呢?”飛船回答:“我在這兒(er) 呢!”

這些“千裏眼”作用高度有多高?“反射式跟蹤”式雷達探測距離在幾百千米,“應答式跟蹤”式雷達能達到數千千米。我們(men) 的飛船進入軌道的高度在距離地球數百千米,所以雷達可以輕輕鬆鬆“看”到它。

一覽無遺,“天羅地網”隻為(wei) 全麵保障太空中有數以百計的各國人造衛星,以及近地空間站等航天器,雷達要如何“看清”哪個(ge) 是我們(men) 的神舟飛船,哪個(ge) 是我們(men) 自己的空間站呢?

在每個(ge) 航天器上,都會(hui) 安裝獨特的接收機、應答機等設備作為(wei) 雷達的“助手”。這個(ge) 過程就像是在打電話,雷達通過無線電波發出信號,向航天器發出“你在哪”的信號,安裝在航天器上的接收機接受這個(ge) 信號,通過應答機以無線電波形式發出位置反饋。在這些引導信息的幫助下,雷達就能準確截獲目標,開始跟蹤,測量出航天器更加精確的軌跡信息。此外,為(wei) 提供高精度的測量性能,科研人員對新一代的測量雷達進行了升級,具備對目標成像的功能,通過位置和圖像信息,確保雷達不會(hui) “看走眼”。

在今年的發射任務中,科研人員還配備研製了新一代船載測量雷達。這讓人不免有疑問:上天的事兒(er) ,為(wei) 什麽(me) 要用船呢?

原因就在於(yu) 測量船是航天測控網中的重要組成部分。與(yu) 陸地測量站相比,測量船可在廣闊的大洋上靈活選點布站、機動應急測控,不僅(jin) 能夠測量飛行器軌道,也能夠發送控製指令,遙控衛星進行變軌、姿態調整、太陽能帆板展開等動作。而新一代船載測量雷達則采用高可靠設計,雷達上安裝了先進的姿態測量設備,無懼海上風浪,可以在測量船搖擺的情況下得到和地麵一樣高的測量精度,為(wei) 航天測控任務提供了高精度測軌數據。


內(nei) 容來自:中國電子科技集團有限公司第十四研究所




歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者