钱卫平：详解神九交会对接热点与神八区别
发布时间：2012-6-20 21:32
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谁在牵连神九与天宫“合体” ——钱卫平解读神九飞船交会对接任务热点话题 神九与天宫一号对接，测控通信系统究竟起到什么作用？3名航天员在太空是不是能随时与地面保持通信联络？如何实现交会对接时地面测控通信的无缝链接？针对这些大众关心的热门话题，科技日报对中国载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平进行了采访。 对接以测控通信系统为前提 神九与神八最大的区别是有航天员在飞船上操控，并要完成一次自动对接和一次手动对接。那么，究竟应该如何看待测控通信系统在两次对接中所发挥的作用呢？ 钱卫平告诉记者，“其实，无论是自动对接还是手动对接，都要在测控通信系统的支持下完成。从远距离导引开始，一直到最后即将对接，都是由飞控完成的。所谓自动与手动对接的真正区别，也就是在最后那一刻是否有人来操作飞船完成。” “从任务分工角度来看非常清楚，从远距离导引、控制监视，直到140米之前，所有工作都是由系统完成，没有人参与。有人与自动是相辅相成的，并不矛盾。如果设计得好，自动系统是自动闭合，可以在开启条件下设计人工闭合控制系统。”钱卫平说。 航天员每圈都可与地面通话 谈到神九飞船的测控通信覆盖率问题，钱卫平说，“神九和神八的差别并不大，大概都在70%左右。” 他进一步解释说，“但从严格的统计学上来说，还是存在一些差别。比如我们认为几何可见，就是说地球表面不遮挡飞船了，地面站船的测控通信设备与目标航天器两者在自由空间是通的，可以算作覆盖，但这时不见得信号可通，还存在有低仰角、信号衰减等问题。如果用这个概念来说，覆盖率数值就大些。如果是以电信可通覆盖率来计算，数值就会小一些。” “根据工程指挥部安排，天地通话有一定的时间安排。覆盖率对支持通话事件的灵活性是有的，基本上每圈都有时间。”钱卫平告诉记者。 巧妙布设地基站船形成无缝链接 神九飞天，最为引人关注，同时也是测控通信系统最重要的保障任务就是交会对接段。在此次任务中，经过测控通信科技人员的共同努力，将连续测控通信保障时间由神八时的47分钟提高到了54分钟。那么，科技人员究竟是如何做到这一点的呢？ 钱卫平解释说，“如果用一个简单的比喻来描述的话，这就像是要在神九经过的这段空域用一把又一把伞把它们前后拼接起来，不能出现无法覆盖的缝隙。” “我们追求的是在这一段里，共同完成对空间里一个弧段的覆盖，不管地基测控站船的能力大小，只要搭配好，就能够发挥作用，关键是中间不要有缝隙。”他说。（李筱梅记者张强） 【延伸阅读】 北京航天飞行控制中心副主任麻永平详解： 再赴“天宫”神九与神八有四点不同 中国科技网讯北京航天飞行控制中心副主任麻永平18日向媒体介绍，与“神八”“天宫”对接相比，神舟九号首次载人自动交会对接主要有四项调整变化。 麻永平说，一是飞船手动控制系统首次加电，这是神舟九号飞船与天宫一号自动交会对接的一项重要备份手段。在自动交会对接过程中，如果出现异常情况，可以由航天员实施手动对接或撤离；二是神舟九号从400米停泊点到对接接触全过程均在阳照区内进行，这将进一步考验光学测量设备在强光照条件下的测量精度和抗光干扰能力；三是神舟九号与天宫一号实现空间连通，航天员首次进入在轨的天宫一号驻留，并开展空间科学应用与试验；四是与首次无人交会对接任务相比，本次任务应急手段进一步完善，增加了50多种应急交会对接模式，进一步提高了应急情况下成功实施自动对接的可靠性。 麻永平介绍，载人自动交会对接依然采用“天宫”在前、飞船在后的对接方式，其对接过程主要分为神舟九号自主控制、两目标对接、航天员进入天宫一号三个阶段。 据介绍，自主控制段是指从神舟九号在距天宫一号后下方52公里处转入自主控制开始，到与天宫一号对接机构接触这一飞行阶段。其中又分为三步：一是距离从52公里到5公里的寻的段，二是从5公里到140米的接近段，三是从140米到对接机构接触的平移靠拢段。 自主控制段中，测控人员在两目标相距5公里、400米、140米、30米处设置了4个停泊点，对交会对接相关系统状态进行确认，对自主控制精度进行分析评估。其间，地面系统还要实时评估神舟九号自主控制效果，确认对接机构准备情况及状态，根据对接进展情况准确完成相应相对导航设备工作模式的切换。密切监视两航天器的相对导航，相对位置、速度和姿态，确保载人自动交会对接安全进行，风险可控。 两目标对接段是指从两目标对接机构接触开始，到锁紧这一飞行阶段。对接段主要包括：接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧等5个过程，全程约15分钟。此时，地面系统要通过遥测参数严密监视整个对接过程，确认对接机构锁紧正常完成；航天员监视并向地面报告飞船仪表显示的对接机构捕获及锁紧情况；锁紧完成之后，航天员发送手控指令，关闭神舟九号交会对接相关的设备。 麻永平表示，对接完成后，航天员根据地面指令，在第32圈国内陆上测控区内开启对接通道，进入天宫一号，完成最后一个阶段。 来源：中国科技网 |
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