空间站“天地通信”是这样进行的

军事 2022-12-22 08:27:59
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本文转自:人民日报海外版

从神舟十五号乘组逐梦苍穹,到两个乘组实现“太空会师”,再到神舟十四号乘组载誉而归,测控通信网一次次为载人航天任务保驾护航。那么,测控通信网是如何保障“天地通信”的?

搭建沟通桥梁

测控通信系统在天地之间打造了一条高效、稳定的信息传输“天路”。地面测控站、中继卫星系统从不同维度编织了一条条全覆盖的信息传输链路,与架设在太空中的中继卫星组网运行,为天地之间架设起一座座沟通的桥梁,将飞船、空间站与地面紧密联系在一起。

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,不仅能够满足图像质量高清传输的需求,也能保证空间站多名航天员“多个视角”的图像实时清晰地传回地面。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”。

接力保障通信

中国的空间站在以地心为其中一个焦点的椭圆轨道面上高速运转,最高速度可达每秒8千米,空间站“路过”单个地面站点的时间只有3—8分钟。“太空授课”以及大量的航天员实(试)验画面要想长时间呈现在人们眼前,就依赖于庞大的地面测控通信网以及中继卫星通信网。

当航天员与地面进行长时间通话或者视频传输时,需要多个地面站进行“接力”通信。这时,飞船将先后越过多个地面站覆盖区域,一个地面站跟踪即将完成,另一个地面站就接过“接力棒”,使整个通信时间延长。这种“无缝连接”技术之流畅,即使是通话者本人也难以察觉。

架设信息天路

地面测控站接收的各类信息,最终要送往北京飞控中心。在这个过程中,地面网络系统和卫星通信系统密切配合,共同完成了这条信息传输之路的架设,将测控站接收的航天员话音图像通过数字交换网络、卫星通信传送到飞控中心。

为了保证天地通信的可靠性,中继卫星通信是另外一个重要手段。中继卫星相当于一个架设在3.6万公里外高空的测控站,可谓“站得高、看得远”。3颗位于赤道上空的中继卫星接力跟踪、组网运行,可以实现对空间站整个运动轨迹近乎100%的覆盖,为天地通信提供了更加坚实的保障,也使地面与航天员之间随时通话成为现实。

天地通监控中心,作为天地话音图像的管理和指挥中心,是天地信息传输的“最后一棒”,通过实时分析调度,将最清晰的话音和图像送到我们眼中。天地通监控中心系统拥有大带宽通信能力,可实现语音、视频图像的双向传递,为航天员和地面人员进行实时交互构建一个可视化的平台。

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