川观新闻记者 徐莉莎

4月29日上午11时23分，长征五号B遥二运载火箭搭载着“天宫”空间站天和核心舱在海南文昌发射中心顺利发射。当长征五号B遥二运载火箭带着天和核心舱奔向太空时，意味着我国载人航天空间站工程进入关键实施阶段。

身处茫茫天际中的“天和”如何与地面保持联系？这里需要引入一个专业术语——航天测控通信。拆解起来，不难理解，就是指地面站对飞船、空间站等航天器，进行轨道测量、遥测遥控和数据传输。

航天员要和地面对话、传图，地面站要对航天器定位、调姿、发送指令，都离不开这个体系。就像风筝线，航天测控通信是航天器升空后与地面唯一的联系，因此也被称为航天器的“生命线”。

而这根联系天和核心舱的“生命线”，就是由在川央企中国电子科技集团公司第十研究所（以下简称“十所”）倾力铸造的。

在川央企中国电子科技集团公司第十研究所载人航天测控通信研究团队 图片由受访者提供

记者了解到，此次发射的“天和”核心舱将是首次应用第三代“综合化测控体系”的载人航天任务。

好，说到这儿，大家又该听不懂了。我们先来了解一下载人航天测控通信系统的发展历史。

第一代：90年代末，首次应用于“神舟一号”，称为“残留载波测控体系”；

第二代：2011年，首次应用于“神舟八号”，发展为“扩频测控体系”，测量精度和抗干扰性能大大提高。

如果说前两代系统都是在保障和提升测控通信的基础操作，那第三代则是高质量、智能化的体现。

据十所副总工程师柴霖介绍，目前，我国建成了第三代“综合化测控体系”， 具有“多重组、深综合、全国产、高可靠” 四大特点。科学家向来有一说一，我们来逐个拆解。

系统升级

他们让航天员无时不刻感受到祖国的呵护

“多重组”

是指系统可实现设备各个环节的交叉组合，简单说，就是可以随时“到隔壁找替补”。

测控通信系统由天线、信道和基带3部分组成，传统设备都是由“A天线+A信道+A基带”纵向组成独立系统，它的问题是任何环节出了故障，整套设备都没法用。不仅任务可靠度低，而且大量资源被浪费。

在新一代体系中，各部分之间以交叉组合的方式可以重构出多种设备形态，系统组成灵活多样，一个环节出现故障，其他部分可以马上实现“替补”，大大提高了设备使用率和任务可靠度。

“深综合”

也就是综合化，是第三代系统的核心。大家可以想象，地面和空间站的联系就像我们在地面打电话，本质上还是信号的传输。而我们不可能像在地球上一样，在太空中建立大量基站，建起“信息高速路”。因此航天器测控通信的信道往往比较狭窄。由于路太窄，一次只能容一辆车通行，也就是测控、数据传输，一次只能做一件事。

据柴霖介绍，第三代系统既有传统测控功能，又有高速数据传输功能，而且这两类数据是融合在一起传输的，非常节省信道资源。

更重要的是，综合化后的设备，为操作手带来了极大的便利。“操作手在执行测控任务时，就像在玩手机。”

综合化设备和智能手机一样，都是“通用硬件平台，软件定义功能”。换句话说，在一套航天测控通信设备可以安装多个APP（应用程序），不同信号形式、工作模式、技术体系的功能可以同时或分时使用。

“全国产”

在新一代测控系统中，从软件到硬件，从基础元器件到整机、系统，已实现国产化，现在国产操作系统和国产元器件的稳定性、可靠性大大提高。

“高可靠”

现有的发射任务中，除了发射场之外，其他各站点都已实现“零保驾”。

即通过高水平工艺和远程技术支持，从地面控制中心就能对核心舱上所有设备进行监控，实时评估每个部件的健康状况。若发现设备超出正常值，就向航天员发出预警，提前做好维护检修，如遇到故障，利用专家案例库对故障做出诊断，将排故方案提供给航天员。

柴霖解释，“零保驾”绝不是冒险主义，更不是神经大条，而是建立在一系列先进技术手段基础上的。

除了前述的资源重组技术、深度综合化技术和稳定可靠的国产软硬件外，还有健康管理技术和远程支持技术。健康管理系统融合了传统的故障树、专家系统和现代的大数据技术，将“发病——治病”模式转化为“实时全身体检，预测疾病于未然”模式。

柴霖说，“多重组、深综合、全国产、高可靠”这4个特点从使用角度体现了新一代载人航天测控通信系统的亮点，其实从性能角度，新一代设备的技术指标也比以往有极大的提高。经过近些年的努力，载人航天测控覆盖率无论从理论上还是实际使用中都能达到100%。

换句话说任何时间、任何地点航天员们都能享受到祖国母亲无微不至地呵护。而且无论是关键弧段还是常态化运行，都能保障航天员与地面的高质量语音、图像和上网服务，与在地面无分别。

“可以说，新一代载人航天测控通信系统用自己高超的技术能力、完善贴心的服务为开启中国的空间站时代已做好了准备。”柴霖表示。

为“胖五B”量身定制两套系统

架起一座高速传输的“桥梁”

在此次发射任务中，“胖五B”功不可没，其背后也离不开十所控股的天奥电子为它量身定制的T0控制台与时统设备，和十所提供的地面光传输组合。

怎样保证长征五号B遥二运载火箭成功入轨？关键要看T0控制台。

T0控制台用于获取火箭起飞触点信号，产生起飞T0时刻并向发控中心、指挥中心以及测控系统传输T0时刻。可以说，T0时刻决定了火箭飞行弹道的精算精度与时间飞行轨迹的偏差，是火箭飞行正确执行控制的关键因素。

时统系统则是发挥了“对表”的作用，为任务开展提供标准时间和频率信号，使得所有的设备都是在统一的时间基准下同步工作，从而实现整个发射、测控系统的时间同步。

此外，十所还为长征五号B遥二火箭配套了前端视频光传输设备、后端视频光传输设备、前端射频光传输设备以及后端射频光传输设备。

这一地面光传输组合在单机综合测试设备、技术阵地、发射阵地塔架、火箭应答机之间搭起了信号传输的“桥梁”，通过远距离的光信号传输，不但为数据的传输处理提供了高速通道，同时还提高了火箭测试的人员安全性。

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