管控機(jī)房、地面測(cè)控站等教學(xué)場(chǎng)所管理嚴(yán)苛，對(duì)教學(xué)空間構(gòu)成制約。針對(duì)此問題，該文開展基于移動(dòng)互聯(lián)的航天類實(shí)踐教學(xué)研究，通過構(gòu)建“云+網(wǎng)+端”的航天實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，開發(fā)衛(wèi)星管理教學(xué)手機(jī)應(yīng)用軟件，學(xué)生可隨時(shí)隨地通過手機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)器，獲取、觀察衛(wèi)星狀態(tài)數(shù)據(jù)，并填報(bào)實(shí)踐作業(yè)?；谝苿?dòng)互聯(lián)的航天類實(shí)踐教學(xué)能夠突破時(shí)間和空間雙重束縛，有效利用“碎片”時(shí)間和“任意”地點(diǎn)開展實(shí)踐教學(xué)，形成一種科學(xué)有效的“泛在學(xué)習(xí)”實(shí)踐教學(xué)新樣式。關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)；在軌衛(wèi)星；衛(wèi)星管控；測(cè)控

意義。如果航天測(cè)控站的供電系統(tǒng)不穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)控設(shè)備跟蹤測(cè)量飛行器的任務(wù)失敗，甚至可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)控?zé)龤Аp壞。目前，在各航天測(cè)控站中，通過各類型的電力設(shè)備對(duì)供電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)并不少見，但是對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一收集、分析及顯示并沒有很好的方案，該文結(jié)合工作實(shí)踐，設(shè)計(jì)一種適用于航天測(cè)控站的供電系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其目的在于打通包括測(cè)量及供電設(shè)備在內(nèi)的各電力設(shè)備之間的壁壘，將各類型電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到分析，再到顯示的集中智能監(jiān)測(cè)，以及時(shí)把握供電系統(tǒng)存在的隱患，提高

星座衛(wèi)星和地面測(cè)控站相對(duì)高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng),星地測(cè)控窗口動(dòng)態(tài)多變,且存在單星多站和單站多星測(cè)控窗口規(guī)劃選擇問題。星地測(cè)控鏈路規(guī)劃是執(zhí)行對(duì)衛(wèi)星跟蹤測(cè)軌、遙測(cè)信號(hào)接收和遙控信號(hào)發(fā)送的關(guān)鍵和前提[1-3]。國(guó)內(nèi)外對(duì)低軌巨型星座測(cè)運(yùn)控相關(guān)研究較少。文獻(xiàn)[4]構(gòu)建了上行注入任務(wù)調(diào)度問題的多目標(biāo)混合整數(shù)規(guī)劃模型,并設(shè)計(jì)了基于規(guī)則的啟發(fā)式算法進(jìn)行求解;文獻(xiàn)[5]提出了基于改進(jìn)蟻群算法設(shè)計(jì)的敏捷衛(wèi)星調(diào)度方法;文獻(xiàn)[6]面向具有星間鏈路的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)了啟發(fā)式規(guī)劃調(diào)度方法;文獻(xiàn)[

個(gè)供水管網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、4G 無線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成[3]，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站的下位PLC 通過RJ45 以太網(wǎng)接口與4G 無線通訊模塊（4G-DTU）相連，利用4G 無線通訊方式，無需固定IP 或綁定域名即可將各測(cè)控站的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力、流量、濁度、余氯等參數(shù)監(jiān)測(cè)，完成電動(dòng)閥門啟停等控制任務(wù)。圖1 系統(tǒng)構(gòu)成Fig.1 System composition遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過Internet 互聯(lián)網(wǎng)和4G 無線網(wǎng)絡(luò)接收管道

度較低時(shí),地面測(cè)控站交替可見,可視弧段少且短。因此,如何保證軌道轉(zhuǎn)移過程中測(cè)控任務(wù)設(shè)計(jì)對(duì)任務(wù)成敗起著決定性的影響,也是工程應(yīng)用亟需解決的問題[3]。對(duì)于化學(xué)推進(jìn)衛(wèi)星,其變軌策略相對(duì)成熟,在整個(gè)變軌過程中衛(wèi)星姿態(tài)也相對(duì)固定且單一,在其任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí),變軌策略一般都采用5次點(diǎn)火方案,并且可以在每次關(guān)鍵事件前數(shù)小時(shí)開始,衛(wèi)星測(cè)控天線能覆蓋地面測(cè)控站,即有足夠長(zhǎng)的測(cè)控弧段安排測(cè)控任務(wù)[4]。在測(cè)控任務(wù)分析時(shí),由于化學(xué)推進(jìn)衛(wèi)星星載測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本可實(shí)現(xiàn)近全空間覆蓋,因

是通過多個(gè)地面測(cè)控站和遠(yuǎn)望測(cè)控船接力的形式來接收衛(wèi)星遙測(cè)信息，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星發(fā)射測(cè)控弧段的覆蓋。對(duì)于一般太陽同步軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星發(fā)射入軌階段已經(jīng)超出國(guó)內(nèi)地面測(cè)控站覆蓋范圍；而測(cè)量船布設(shè)和準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，且保障成本較高［9-11］。對(duì)于衛(wèi)星發(fā)射主動(dòng)段測(cè)控問題，地面測(cè)控站無法實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星發(fā)射主動(dòng)段弧段的完全覆蓋，即從運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射到衛(wèi)星進(jìn)入第一個(gè)地面測(cè)控站期間，存在衛(wèi)星發(fā)射主動(dòng)段測(cè)控盲區(qū)。雖然，這段測(cè)控盲區(qū)的時(shí)間不長(zhǎng)，若衛(wèi)星在發(fā)射期間出現(xiàn)異常，每一幀遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于現(xiàn)象分析和

控系統(tǒng)通過地面測(cè)控站進(jìn)行返回器軌道參數(shù)注入和返回器GNC制導(dǎo)參數(shù)注入。在進(jìn)行上述參數(shù)注入時(shí),需同時(shí)上注歷元時(shí)刻,如果返回器器上時(shí)鐘與地面時(shí)鐘存在較大誤差,則相當(dāng)于額外引入了定軌預(yù)報(bào)誤差,這會(huì)對(duì)返回器再入返回過程的實(shí)施帶來嚴(yán)重影響。對(duì)該精度的具體指標(biāo)要求為:天地校時(shí)精度優(yōu)于1 ms。1.3 返回段跟蹤測(cè)控要求測(cè)控系統(tǒng)依托S頻段統(tǒng)一測(cè)控(USB)設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備和光學(xué)設(shè)備,承擔(dān)著返回器再入返回段的跟蹤測(cè)控及落點(diǎn)預(yù)報(bào)任務(wù)。嫦娥五號(hào)返回器目標(biāo)小、再入速度快、再入黑障

制中心青島航天測(cè)控站（下稱“青島航天測(cè)控站”）不僅是我國(guó)航天測(cè)控重要的一站，也是青島大學(xué)附屬中學(xué)（下稱“青大附中”）航天科技教育的實(shí)踐基地和校外課堂。2023年上學(xué)期一開學(xué)，青大附中山鷹科學(xué)院的百余名優(yōu)秀學(xué)子就迫不及待地走進(jìn)了屬于他們的“航天課堂”。聽專家講課，學(xué)航天知識(shí)青島航天測(cè)控站測(cè)控工程師秦然精心講授的“走進(jìn)航天世界 見證航天強(qiáng)國(guó)崛起”課程，讓同學(xué)們收獲滿滿。從“嫦娥奔月”的動(dòng)人故事到萬有引力定律，從美蘇太空爭(zhēng)霸到我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”

專用測(cè)控鏈路經(jīng)測(cè)控站，或通過數(shù)據(jù)復(fù)接的方式將測(cè)控?cái)?shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)復(fù)接在饋電鏈路上通過信關(guān)站完成與地面的交互。1.2 衛(wèi)星運(yùn)行管理子系統(tǒng)衛(wèi)星運(yùn)行管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成星地?cái)?shù)據(jù)處理和衛(wèi)星在軌管理。包括遙測(cè)、遙控?cái)?shù)據(jù)的處理和分發(fā)，衛(wèi)星在軌重構(gòu)、工程數(shù)據(jù)處理、衛(wèi)星軌道測(cè)量和定軌預(yù)報(bào)、衛(wèi)星的軌道保持、姿態(tài)控制管理等功能。1.3 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成通信網(wǎng)絡(luò)各設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，包括地面系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)的管理以及衛(wèi)星測(cè)控任務(wù)規(guī)劃等功能。1.4 業(yè)務(wù)規(guī)劃子系

問題。關(guān)鍵詞：測(cè)控站;雙通道體制;X頻段角跟蹤;系統(tǒng)閉環(huán)校相一、引言航天測(cè)控地面站通常采用單脈沖雙通道或三通道的跟蹤體制，相比圓錐掃描跟蹤體制具備天線增益利用充分、跟蹤精度高以及動(dòng)態(tài)性能好等突出特點(diǎn)[1]，但是跟蹤和、差鏈路的相對(duì)相位和相對(duì)增益易受環(huán)境溫度變化、跟蹤鏈路設(shè)備組合更改等影響而發(fā)生變化。如果不及時(shí)對(duì)跟蹤和、差鏈路的相對(duì)相位和相對(duì)增益進(jìn)行重新標(biāo)定，則會(huì)引起跟蹤時(shí)靈敏度下降并帶入交叉耦合導(dǎo)致跟蹤不穩(wěn)定。X頻段地面站相對(duì)S頻段地面站來說工作頻率更高，

參數(shù)，結(jié)合地面測(cè)控站設(shè)備工作性能，計(jì)算運(yùn)載火箭在測(cè)控站覆蓋弧段內(nèi)的下行信號(hào)變化情況、天地信道理論捕獲余量情況，重點(diǎn)分析運(yùn)載火箭的彈道和姿態(tài)特征對(duì)下行信號(hào)質(zhì)量的影響。該項(xiàng)工作是目標(biāo)信號(hào)特性分析的一項(xiàng)主要內(nèi)容，對(duì)測(cè)控站目標(biāo)跟蹤捕獲策略的選擇和信號(hào)變化情況預(yù)判有著重要作用[1-2]。通常根據(jù)任務(wù)弧段中測(cè)控角的變化，人工預(yù)先識(shí)別火箭實(shí)測(cè)天線方向圖測(cè)試切面和逐點(diǎn)查找判讀對(duì)應(yīng)角度的天線增益，并根據(jù)跟蹤性能表的距離值，手動(dòng)計(jì)算地面測(cè)控站接收信號(hào)AGC數(shù)值。該種方法工作效

備競(jìng)爭(zhēng)力。地面測(cè)控站國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究及改進(jìn)設(shè)計(jì)測(cè)控系統(tǒng)是中大型無人機(jī)系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一，是集遙測(cè)、遙控、測(cè)距、測(cè)速、數(shù)傳、圖傳等測(cè)控業(yè)務(wù)功能于一體的綜合控制系統(tǒng)，具有多體制測(cè)控功能，其運(yùn)行的可靠性和保障性決定了無人機(jī)飛行任務(wù)的成敗，機(jī)載收集到的所有載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)都由測(cè)控系統(tǒng)集中處理和反饋給操作人員。因此測(cè)控系統(tǒng)具有功能多、數(shù)據(jù)交互格式多、傳輸數(shù)據(jù)量大、傳輸頻率高的特點(diǎn)。測(cè)控系統(tǒng)主要由三個(gè)子系統(tǒng)組成，分別為地面測(cè)控站、便攜式指控終端和地面機(jī)載鏈路系統(tǒng)。

內(nèi)現(xiàn)有絕大部分測(cè)控站都是“煙囪”式的系統(tǒng)架構(gòu)，如圖1所示。每個(gè)測(cè)控站間無法實(shí)現(xiàn)資源融和共享。隨著衛(wèi)星數(shù)目增加，航天器的運(yùn)控任務(wù)量井噴式增長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)資源融合需求越來越急迫，現(xiàn)有系統(tǒng)架構(gòu)具有“資源壁壘”的先天劣勢(shì)。對(duì)于后端的基帶資源，從20世紀(jì)90年代起，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究所紛紛開始研發(fā)多功能綜合基帶，目前國(guó)內(nèi)的綜合基帶產(chǎn)品已經(jīng)能夠做到在一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)工控機(jī)平臺(tái)上，完成測(cè)控信號(hào)的中頻調(diào)制、中頻接收、測(cè)距、測(cè)速、遙測(cè)、遙控、中低速數(shù)傳、角跟蹤等功能。但是，目前基帶設(shè)備的處理

要時(shí)刻接收地面測(cè)控站發(fā)出的信息指令，航天飛行器根據(jù)指令對(duì)自身的飛行關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對(duì)地面發(fā)送載荷的工作狀態(tài)信息。這種天地間信息鏈路關(guān)系到航天飛行器及其載荷的命脈，對(duì)這條測(cè)控鏈路的防護(hù)，意義十分重大。在未來的信息戰(zhàn)中，這種測(cè)控鏈路的攻防戰(zhàn)將成為敵我雙方激烈爭(zhēng)奪的新戰(zhàn)場(chǎng)。天地信息鏈路通信傳輸模式及安全性分析天地信息鏈路傳輸模式航天飛行器測(cè)控系統(tǒng)的主要組成分包含三部分，航天器測(cè)控系統(tǒng)、天地信息鏈路和地面測(cè)控站，具體如下圖1所示。天地信息鏈路安全性及需求性分

星測(cè)控中心廈門測(cè)控站▲ 先鋒1號(hào)衛(wèi)星能力不斷拓展航天測(cè)控是指對(duì)運(yùn)載火箭和航天器飛行軌跡、姿態(tài)和各分系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行跟蹤測(cè)量和監(jiān)視控制，從而保障目標(biāo)按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的狀態(tài)飛行與工作，確保完成任務(wù)。受地球曲率影響，單個(gè)地面測(cè)控站只能追蹤到從視線范圍內(nèi)經(jīng)過的航天器。為了對(duì)運(yùn)載火箭和航天器進(jìn)行全程觀測(cè)，就需要在不同地點(diǎn)建設(shè)多個(gè)測(cè)控站，接力完成測(cè)控任務(wù)。多個(gè)測(cè)控站、管理所有資源的測(cè)控中心和連接各個(gè)站點(diǎn)的通信系統(tǒng)共同組成了航天測(cè)控網(wǎng)。美國(guó)從發(fā)射首顆人造衛(wèi)星的“先鋒計(jì)劃

切換技術(shù)、地面測(cè)控站和中繼衛(wèi)星形成天地一體測(cè)控聯(lián)合管理等；未來隨著衛(wèi)星星座發(fā)展，在軌衛(wèi)星在不遠(yuǎn)的將來可能會(huì)遇到以下情況：雙站跟蹤或者地面站和中繼衛(wèi)星同時(shí)跟蹤相同測(cè)控?cái)U(kuò)頻碼的不同衛(wèi)星；雙站跟蹤或者地面站和中繼衛(wèi)星同時(shí)跟蹤相同測(cè)控?cái)U(kuò)頻碼相同測(cè)控頻點(diǎn)的不同衛(wèi)星等。在軌衛(wèi)星的出現(xiàn)上述情況，地面測(cè)控系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)？衛(wèi)星測(cè)控中心長(zhǎng)管如何處理這些新的狀況？對(duì)測(cè)控系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。本文通過理論分析和地面概念星模擬驗(yàn)證，對(duì)星座衛(wèi)星在軌長(zhǎng)期管理可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行地面模擬，最后

通過裝備在渭南測(cè)控站的北斗三號(hào)Ka頻段星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)備，先后對(duì)29顆衛(wèi)星實(shí)施累計(jì)60萬余塊程控指令上注，并相繼開展星地建鏈、星間捕跟建鏈、在軌標(biāo)校、測(cè)量通信等工作。目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有地面測(cè)控站尚無法實(shí)現(xiàn)對(duì)全球組網(wǎng)衛(wèi)星的不間斷跟蹤測(cè)控，而借助星間鏈路可形成一個(gè)以衛(wèi)星作為交換節(jié)點(diǎn)的空間通信網(wǎng)絡(luò)——測(cè)控站只要對(duì)星座中的一顆北斗衛(wèi)星發(fā)送指令，便可以在所有衛(wèi)星之間傳遞下去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所有組網(wǎng)衛(wèi)星的不間斷管理。今年是北斗全球系統(tǒng)建設(shè)的收官之年，目前，最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)

，在有限的幾個(gè)測(cè)控站部署。無法做到全球大規(guī)模部署，對(duì)衛(wèi)星提供日常的測(cè)控服務(wù)?！窭走_(dá)的原理是由雷達(dá)天線向目標(biāo)發(fā)射出無線電波，無線電波達(dá)到目標(biāo)后，少數(shù)電波被目標(biāo)反射回來，又被雷達(dá)天線接收。雷達(dá)根據(jù)反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)間差進(jìn)行測(cè)距，根據(jù)反射信號(hào)的方位進(jìn)行測(cè)角。用于航天測(cè)控的雷達(dá)也是十分昂貴的，無法大規(guī)模部署。以USB設(shè)備為例，此USB并非你電腦上的USB插口，它的全稱是“Unified S Band”，意思是“統(tǒng)一S波段”設(shè)備。S波段指的是頻率在2Ghz到4G

管理的一個(gè)航天測(cè)控站將不再和中國(guó)客戶續(xù)約。這條消息被以《失去澳大利亞衛(wèi)星站 中國(guó)航天受影響多大》的標(biāo)題在國(guó)內(nèi)廣為傳播，甚至英國(guó)路透社也以《中國(guó)失去進(jìn)入澳大利亞航天跟蹤站渠道》的標(biāo)題做了獨(dú)家報(bào)道，引發(fā)了一定程度的社會(huì)輿論關(guān)注。實(shí)際上，公眾媒體報(bào)道的標(biāo)題乃至內(nèi)容，并沒有充分反映這個(gè)事件的政治、商業(yè)和技術(shù)真相。因此，筆者認(rèn)為有必要通過自己在一定范圍內(nèi)的調(diào)查來厘清事實(shí)，把涉及其中的各種復(fù)雜因素做一個(gè)初步的解讀。這次事件的主角，是瑞典航天集團(tuán)（SSC）。瑞典雖然不具

人機(jī)需要與地面測(cè)控站保持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)施傳送及交互，并且應(yīng)保證傳輸?shù)乃俾蔬_(dá)到4-8Mbps，這樣，位于地面測(cè)控站的工作人員才能完成數(shù)據(jù)的交互及傳送。（三）地面測(cè)控站店面測(cè)控站是輸電線路巡檢工作的接收?qǐng)鏊渲泻兄T多系統(tǒng)。其中，應(yīng)用較為廣泛的系統(tǒng)為地面控制系統(tǒng)。并且數(shù)碼編解碼系統(tǒng)及分析系統(tǒng)也得到了地面測(cè)控站的廣泛應(yīng)用。除了接收無人機(jī)的勘測(cè)巡檢數(shù)據(jù)之外，地面測(cè)控站的一大職能便是全程監(jiān)管無人機(jī)的飛行情況，并且全面控制飛行過程中的信息獲取方法。（四）地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)地

將不斷掃略地面測(cè)控站，從而建立通信鏈路。在航天器保持勻速自轉(zhuǎn)的約束條件下，為了增加通信鏈路建立的時(shí)間，有效的處理辦法有2種：一種是盡可能多地增加天線數(shù)量，使得天線圓錐體信號(hào)收發(fā)范圍能夠完全覆蓋整個(gè)航天器本體的球體包絡(luò)[4]，這種方式是粗放的，且極大地消耗了航天器上有限的能源；另一種方式是通過優(yōu)化天線布局，盡可能減少天線布局?jǐn)?shù)量，同時(shí)能夠達(dá)到建立通信鏈路的有效時(shí)長(zhǎng)要求[5]。本文采取第二種方式保證建立通信鏈路的時(shí)長(zhǎng)。目前關(guān)于航天器上天線的研究主要集中于天線的

度地理優(yōu)勢(shì)建設(shè)測(cè)控站，形成了布局完善的全球商業(yè)測(cè)控網(wǎng)，為客戶提供衛(wèi)星測(cè)控、發(fā)射及早期運(yùn)行段支持、深空探測(cè)支持、地面站托管、工程咨詢等專業(yè)服務(wù)。2）初創(chuàng)測(cè)控運(yùn)營(yíng)商在投資基金的支持下，迅速發(fā)展進(jìn)入市場(chǎng)。日本信息恒星公司已獲得空客公司（Airbus）領(lǐng)投的A輪730萬美元投資；美國(guó)RBC信號(hào)公司已獲得A輪200萬美元融資，領(lǐng)投方為百度風(fēng)投。這些公司通過共享測(cè)控站加盟的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，提供低成本靈活高效的測(cè)控服務(wù)，滿足新興商業(yè)航天公司的需求。3）星座運(yùn)營(yíng)商逐步開展獨(dú)

第一座海外航天測(cè)控站所在地。該測(cè)控站對(duì)“神舟”載人航天和“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)曾發(fā)揮重要作用。這個(gè)測(cè)控站1997年在南塔拉瓦島建成，后來2003年中基兩國(guó)斷交，基里巴斯轉(zhuǎn)而承認(rèn)臺(tái)北。斷交后，北京關(guān)掉了測(cè)控站。但現(xiàn)在，基里巴斯宣布切斷與臺(tái)北的關(guān)系，因此這個(gè)地方可能再度落戶此類測(cè)控站。中國(guó)計(jì)劃建立永久空間站，并到2030年實(shí)現(xiàn)載人登月。這需要一系列的測(cè)控站，包括在太平洋赤道地區(qū)的測(cè)控站。中國(guó)前駐基里巴斯大使曾撰文說，沒有基里巴斯測(cè)控站，北京不得不在每次發(fā)射衛(wèi)星時(shí)派船

地面測(cè)控中心與測(cè)控站的紐帶，在載人航天任務(wù)中起著舉足輕重的作用。拓展航天測(cè)控專業(yè)方向，爭(zhēng)取更多的設(shè)備研制任務(wù)是工作核心。五十四所承擔(dān)著國(guó)內(nèi)外陸地測(cè)控站的全部研制任務(wù)，幾乎占了載人航天全部測(cè)控裝備的一半。2010 年，嫦娥二號(hào)在全世界的注視下奔向太空。測(cè)控系統(tǒng)布站的位置和嫦娥二號(hào)的飛行軌道有關(guān)，為了避開電磁污染較重的區(qū)域，要選擇在戈壁深山等偏僻無人處，耿虎軍和同事常常一呆就是幾個(gè)月。在嫦娥二號(hào)任務(wù)中，耿虎軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了喀什站S/X 頻段統(tǒng)一測(cè)控系統(tǒng)、青島站

地面的多個(gè)深空測(cè)控站組成的測(cè)控網(wǎng)被稱為深空測(cè)控網(wǎng)，它配有大口徑拋物面天線、大功率發(fā)射機(jī)、極高靈敏度接收系統(tǒng)、信號(hào)處理中心，以及高精度、高穩(wěn)定度、時(shí)間和頻率系統(tǒng)，能完成200萬千米以遠(yuǎn)深空航天器的測(cè)控任務(wù)。為了克服地球自轉(zhuǎn)影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)深空航天器的連續(xù)跟蹤，深空網(wǎng)的布局通常是在全球范圍內(nèi)經(jīng)度上間隔120度布站，這樣就可以確保對(duì)距離地球表面3萬千米以上的航天器進(jìn)行連續(xù)跟蹤。美國(guó)航空航天局深空網(wǎng)美國(guó)航空航天局深空網(wǎng)分別位于美國(guó)加州的戈?duì)柕滤雇?、西班牙的馬德里和澳大

根廷建設(shè)的衛(wèi)星測(cè)控站用途日前遭到質(zhì)疑，有阿根廷議員建議加強(qiáng)監(jiān)管?？諝鈩?dòng)力學(xué)家、著名航天技術(shù)專家黃志澄3月31日對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者說，很多航天大國(guó)都有海外測(cè)控站，對(duì)中國(guó)的質(zhì)疑根本站不住腳。據(jù)英國(guó)路透社3月30日?qǐng)?bào)道，阿根廷參議院多數(shù)黨領(lǐng)袖皮凱托等6名國(guó)會(huì)議員當(dāng)?shù)貢r(shí)間25日提出法案，要求成立一個(gè)委員會(huì)監(jiān)管阿根廷與中國(guó)之間涉及中國(guó)探月活動(dòng)的“合作協(xié)議”，以及阿根廷境內(nèi)“由中國(guó)軍方管理”的衛(wèi)星測(cè)控站。上述提案所說的衛(wèi)星測(cè)控站位于阿根廷內(nèi)烏肯省一個(gè)人口只有7000人

統(tǒng)主要包括水上測(cè)控站、水下測(cè)控站等兩部分，其中，水上測(cè)控站包括顯示器及有關(guān)設(shè)備、主控制器與主操作平臺(tái)、電控柜控制設(shè)備等。而水下測(cè)控站則包括車載控制器、傳感器與執(zhí)行設(shè)備等。在測(cè)控系統(tǒng)當(dāng)中，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不但能夠?qū)⑾到y(tǒng)中的各項(xiàng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而且有效提升信號(hào)的傳輸效率。在測(cè)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理設(shè)備與數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)為系統(tǒng)核心，為了進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)化效率，操作人員可以將數(shù)據(jù)處理流程與數(shù)據(jù)通信流程進(jìn)行簡(jiǎn)化。2.2 在水上測(cè)控站中的應(yīng)用水上測(cè)控站當(dāng)中的監(jiān)控控制

國(guó)內(nèi)外多個(gè)地面測(cè)控站、海上測(cè)量船只，以及天基中繼衛(wèi)星等組成的陸、海、天基綜合測(cè)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保障?？梢姾教烊蝿?wù)對(duì)航天測(cè)控網(wǎng)的依賴有多大?！蹦壳皽y(cè)控行業(yè)的四個(gè)難題劉穎表示，測(cè)控網(wǎng)絡(luò)最重要的是全球站點(diǎn)的建立以及測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的形成?！靶l(wèi)星繞著地球轉(zhuǎn)，是全球‘漫游的，因此要想高效地運(yùn)維衛(wèi)星就必須有全球布局的‘基站——也就是地面測(cè)控站與之配套;此外還需要根據(jù)衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的應(yīng)用需求和建站難度來論證衛(wèi)星地面測(cè)控站的布局。比如太陽同步軌道衛(wèi)星的測(cè)控在地球南北兩極或高緯度地區(qū)建站

衛(wèi)星數(shù)據(jù)．地面測(cè)控站的位置與測(cè)控站可見衛(wèi)星數(shù)目直接影響到導(dǎo)航定位服務(wù)的性能．盡管多導(dǎo)航系統(tǒng)的融合技術(shù)使衛(wèi)星星座個(gè)數(shù)充分滿足一般定位導(dǎo)航應(yīng)用場(chǎng)合,但是,對(duì)于山區(qū)道路,特別是穿梭在峽谷的道路,導(dǎo)航信號(hào)若隱若現(xiàn),除了中高度圓軌道(MEO)衛(wèi)星與地球具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)原因外，軌道攝動(dòng)也是一個(gè)重要的影響因素.本文以衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)[1]為基礎(chǔ),研究影響GNSS衛(wèi)星軌道參數(shù)的幾種因素,并探究在幾種影響條件下,衛(wèi)星定軌的精度,并研究軌道攝動(dòng)對(duì)衛(wèi)星可見性的影響．最后通過衛(wèi)星仿真軟

測(cè)控任務(wù)需通過測(cè)控站和指控中心協(xié)作完成，其中，測(cè)控站負(fù)責(zé)獲取所需的航天器信息，指控中心則用于處理測(cè)控信息及指揮測(cè)控站執(zhí)行測(cè)控任務(wù)。從發(fā)射至返回過程中，航天器要繞地飛行很多圈次，每個(gè)飛行圈次都要執(zhí)行多種類型的測(cè)控任務(wù)。在某一飛行圈次上，可能有一個(gè)或多個(gè)測(cè)控站參與測(cè)控任務(wù)。在單測(cè)控站條件下，所有參與測(cè)控資源的使用時(shí)間完全一致，測(cè)控任務(wù)可靠性模型與常見的一般任務(wù)模型并無區(qū)別。在多測(cè)控站條件下，由于各個(gè)測(cè)控站地理分布的不同，其能提供的測(cè)控服務(wù)的起止時(shí)間也不同；此外

惜，這就是喀什測(cè)控站全體人員氣壯天山的精神利刃。西安衛(wèi)星測(cè)控中心喀什測(cè)控站全體人員永遠(yuǎn)也忘了那一天——2008年8月4日。早上，科技干部們正在執(zhí)行衛(wèi)星長(zhǎng)管值班任務(wù)，就聽到外面?zhèn)鱽肀?、慘叫聲，后來就是警車的鳴笛聲?！拔渚叿乐ш?duì)遭暴恐襲擊，事發(fā)地點(diǎn)離你部約400米”“死傷不詳”各方情況迅速匯總過來。嚴(yán)峻的反恐形勢(shì)頓時(shí)讓氣氛焦灼起來，然而此時(shí)最焦急的人還有一個(gè)：科技干部于謙。剛到站里時(shí)，女友楊敏英考上了研究生。于是，他們約定等楊敏英研究生畢業(yè)后，一起到喀什

蓋情況和地面各測(cè)控站的可見時(shí)間進(jìn)行仿真，可得覆蓋情況分別如圖7、8所示。由圖7可知，L2單顆對(duì)月球背面可實(shí)現(xiàn)的最大覆蓋率為86.66%，最小覆蓋率為74.73%；L2兩顆對(duì)月球背面可以實(shí)現(xiàn)累積全覆蓋，最多可實(shí)現(xiàn)兩重覆蓋。一重覆蓋的最高覆蓋率為99.12%，最小覆蓋率為94.24%，且累計(jì)覆蓋率為100%；二重覆蓋的最高覆蓋率為68.54%，最小覆蓋率為58.74%，且累計(jì)覆蓋率能實(shí)現(xiàn)92.4%。圖7 L2單顆（左）、兩顆（右）對(duì)月球背面的覆蓋情況圖Fig.

布的海岸各固定測(cè)控站結(jié)點(diǎn)之間完成無縫軟切換測(cè)控接力，實(shí)現(xiàn)測(cè)控距離的網(wǎng)絡(luò)延伸，從而在無人機(jī)航程能力超出測(cè)控范圍的情況下實(shí)現(xiàn)無人機(jī)巡檢效率的最大化。近些年隨著沿海地區(qū)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的全面實(shí)施，用海需求持續(xù)增長(zhǎng)，用海規(guī)模不斷擴(kuò)大。無人機(jī)系統(tǒng)這一新型的海域?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)手段，因其在監(jiān)測(cè)端的諸多優(yōu)勢(shì)，在多方監(jiān)測(cè)任務(wù)中發(fā)揮著重要作用。但由于目前我國(guó)海域無人機(jī)遙感監(jiān)視監(jiān)測(cè)技術(shù)還處于起步階段，海域無人機(jī)遙感監(jiān)視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尚未形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化、業(yè)務(wù)化運(yùn)行能力。在海域應(yīng)用中，

一棒”的銅鼓嶺測(cè)控站。在天舟一號(hào)發(fā)射前，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者走進(jìn)這里，試圖了解距離文昌發(fā)射場(chǎng)最近的這個(gè)“眼睛”，對(duì)于天舟一號(hào)飛行任務(wù)到底起到什么樣的關(guān)鍵作用，工作在這里的人們是如何“面朝大海，仰望星空”的。當(dāng)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者乘車抵達(dá)銅鼓嶺測(cè)控站時(shí)，真切感受到什么是“面朝大海，仰望星空”。距離測(cè)控站不遠(yuǎn)，記者真的就是面朝著大海，海風(fēng)撲面而來，周圍是如茵的綠色。如果不是周邊幾臺(tái)大型遙測(cè)設(shè)備的存在，人們可能以為這是一處風(fēng)景區(qū)。事實(shí)上，這里就是離文昌發(fā)射場(chǎng)最近的銅鼓嶺

中iHCO衛(wèi)星測(cè)控站布局研究*徐小鈞1,2，馬利華1，林榮超1，艾國(guó)祥1(1. 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)，北京100012；2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049)中國(guó)區(qū)域定位系統(tǒng)(Chinese Area Positioning System, CAPS)擬采用比地球靜止軌道(Geostationary Earth Orbit, GEO)高150 km至300 km的傾斜高圓軌道(inclined Highly Circular Orbit, iHCO)通信

人直升機(jī)便攜式測(cè)控站和新增地面測(cè)控站研發(fā)設(shè)計(jì)工作，是所內(nèi)評(píng)定的“指揮控制一級(jí)專家”。田學(xué)穩(wěn)最初在直升機(jī)所的綜合保障研究室工作，后又到航電研究室和測(cè)控研究室工作，雖然轉(zhuǎn)了若干崗位，但始終沒有離開過測(cè)控專業(yè)。直升機(jī)所開展無人直升機(jī)研制后，根據(jù)工作需要，田學(xué)穩(wěn)加入到無人機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，從此開始了無人機(jī)的測(cè)控專業(yè)研究領(lǐng)域?！皽y(cè)控是構(gòu)成無人機(jī)系統(tǒng)的三大子系統(tǒng)之一，一般包括機(jī)載數(shù)據(jù)終端和測(cè)控站兩大部分，用于實(shí)施無人機(jī)遙控、遙測(cè)、跟蹤定位和任務(wù)載荷信息傳輸。常規(guī)直升機(jī)的測(cè)試

土以外建有航天測(cè)控站，一些媒體偏偏炒作中國(guó)深空站的所謂軍事用途，而且還是在阿根廷新總統(tǒng)上任不久之際，顯然是別有用心的挑撥。 中阿深空站合作有軍事用途？ 美國(guó)?？怂剐侣劸W(wǎng)18日的報(bào)道在西方媒體中頗具代表性。該報(bào)道稱，2012年，中阿領(lǐng)導(dǎo)人簽署了一項(xiàng)建設(shè)所謂深空站的協(xié)議，該設(shè)施計(jì)劃于2016年完工。雖然阿根廷和中國(guó)聲稱這個(gè)位于南半球的地面站用于支持探月項(xiàng)目和其他航天活動(dòng)，但有人擔(dān)心該設(shè)施或許擁有更軍事化的用途。報(bào)道稱，阿根廷新總統(tǒng)馬克里宣布他將公開謠傳中被

4）引 言航天測(cè)控站作為重要的星地節(jié)點(diǎn)，涉及通信、電子、自動(dòng)控制和機(jī)械等多個(gè)學(xué)科，設(shè)備種類繁多、技術(shù)復(fù)雜。目前管理中一個(gè)突出問題是監(jiān)控系統(tǒng)不能完全反映設(shè)備運(yùn)行狀況，因而制約了故障診斷的有效性。特別是涉及遠(yuǎn)程管理時(shí)，由于遠(yuǎn)程故障診斷不準(zhǔn)確，出現(xiàn)告警時(shí)需要技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)診斷再調(diào)撥備品備件，造成維修周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的問題。隨著我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，航天測(cè)控站任務(wù)頻度普遍提高，空閑時(shí)間大幅減少，對(duì)系統(tǒng)的故障診斷提出了更高要求。豐富相關(guān)數(shù)據(jù)采集手段是建立故障診斷機(jī)制的前

延時(shí)發(fā)送給地面測(cè)控站，從而實(shí)現(xiàn)地面對(duì)衛(wèi)星的監(jiān)視。這是一套無線電信息傳輸系統(tǒng)，發(fā)信者是各被測(cè)對(duì)象，信息是各種被測(cè)對(duì)象呈現(xiàn)出來的物理或化學(xué)特性，通過溫度傳感器和壓力傳感器等遙測(cè)傳感器，把衛(wèi)星上的各種信息變成電信號(hào)，然后把這些信號(hào)送入多路設(shè)備，最終以無線電波的形式傳到地面測(cè)控站。地面測(cè)控站經(jīng)過接收、解調(diào)處理后還原成各種信息，就可了解飛行中衛(wèi)星的各部分狀態(tài)。在測(cè)量衛(wèi)星參數(shù)的同時(shí)就把測(cè)量的量值傳輸?shù)?span id="j5i0abt0b" class="hl">測(cè)控站叫實(shí)時(shí)遙測(cè)。但如果衛(wèi)星運(yùn)行在地面測(cè)控站接收范圍以外，遙測(cè)數(shù)據(jù)就

。針對(duì)當(dāng)前新建測(cè)控站不設(shè)置避雷塔的情況，首先介紹了測(cè)控系統(tǒng)的防雷原理和防雷系統(tǒng)構(gòu)架，接著從外部防雷、內(nèi)部防雷兩方面介紹了固定、機(jī)動(dòng)測(cè)控站采取的一系列具體的防雷措施。通過理論分析和實(shí)際工程應(yīng)用，證明所介紹的防雷設(shè)計(jì)方法行之有效，能夠較好地解決測(cè)控系統(tǒng)在雷雨天正常工作的問題。對(duì)以后的測(cè)控系統(tǒng)項(xiàng)目的防雷設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。雷電侵入；接閃器；引下線；避雷器；測(cè)控系統(tǒng)引 言在傳統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)地面固定、機(jī)動(dòng)站中，有單獨(dú)的避雷塔對(duì)設(shè)備機(jī)房及天線等實(shí)施防雷保護(hù)。隨著測(cè)控技術(shù)的

逐漸完成。這些測(cè)控站點(diǎn)就好像是蜜蜂的復(fù)眼，地面工作人員通過這些“復(fù)眼”了解嫦娥三號(hào)運(yùn)行、飛行等情況，落月后展開月地間的遙操作，控制月球車的行走動(dòng)作，并為未來的深空測(cè)控提供支持。遙操作“三大中心”無論是嫦娥三號(hào) “落月”，還是月球車巡視勘察，都需要極為精確的測(cè)控控制技術(shù)做保障。航天專家龐之浩告訴《中國(guó)新聞周刊》，本次任務(wù)是中國(guó)首次在地外天體實(shí)施軟著陸探測(cè)，任務(wù)技術(shù)狀態(tài)之新、飛控技術(shù)難度之大均前所未有。據(jù)北京航天飛行控制中心總工程師周建亮介紹，此次任務(wù)飛控工作

夠有效提高航天測(cè)控站的運(yùn)行效益。介紹了我國(guó)傳統(tǒng)測(cè)控設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)，從優(yōu)化測(cè)控站總體設(shè)計(jì)的角度入手，設(shè)計(jì)了適應(yīng)資源動(dòng)態(tài)重組需求的測(cè)控設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)及其監(jiān)控管理方式，提出了集中監(jiān)控管理平臺(tái)的概念，分析了其功能需求，討論了需要重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)。所提出的體系結(jié)構(gòu)可供該領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、管理人員借鑒。測(cè)控站；測(cè)控設(shè)備；動(dòng)態(tài)重組；體系結(jié)構(gòu)；集中監(jiān)控管理平臺(tái)近年來，隨著我國(guó)航天發(fā)射活動(dòng)的密集程度不斷增加，地面測(cè)控網(wǎng)的測(cè)控設(shè)備數(shù)量也不斷增加，但是仍然難以滿足日益增長(zhǎng)的航天器測(cè)

2A為射電星到測(cè)控站1和測(cè)控站2的單向距離;R1B和R2B為航天器到測(cè)控站1和測(cè)控站2的單向距離;τc1、τc2為測(cè)控站1和測(cè)控站2的時(shí)鐘誤差;τS1A、τS2A、τS1B、τS2B為射電星和衛(wèi)星 B 至測(cè)控站1和測(cè)控站2由大氣、等離子等介質(zhì)差引入的傳輸時(shí)延誤差;τd1A、τd1B、τd2A、τd2B為測(cè)控站 1、測(cè)控站 2 接收航天器A、B的接收設(shè)備時(shí)延。射電星至測(cè)控站1和測(cè)控站2的距離測(cè)量值ρ1A、ρ2A分別為航天器至測(cè)控站1和測(cè)控站2的距離測(cè)量值ρ1

說，國(guó)內(nèi)有7個(gè)測(cè)控站、3個(gè)飛控中心 、3 艘 遠(yuǎn)洋測(cè)量船。國(guó)外有5個(gè)測(cè)控站、3個(gè)國(guó)際聯(lián)網(wǎng)合作站，再加上太空中的兩顆中繼衛(wèi)星，共同組成了陸、海、天基“三位一體”的載人航天測(cè)控網(wǎng)，為神八和天宮一號(hào)的“約會(huì)之旅”全程保駕護(hù)航。參與此次監(jiān)控任務(wù)的國(guó)外測(cè)控站中，有一個(gè)是最新設(shè)立的。香港《南華早報(bào)》2011年11月5日?qǐng)?bào)道稱，澳大利亞當(dāng)局于同年3月批準(zhǔn)中國(guó)在澳大利亞西部明格紐的當(dāng)加拉測(cè)控站園區(qū)內(nèi)設(shè)立中國(guó)地面測(cè)控站，而中國(guó)在美國(guó)盟國(guó)設(shè)立太空測(cè)控站，尚屬首次。

部分，即分布式測(cè)控站、集中控制站、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。① 集中控制站系統(tǒng)，即中央控制臺(tái)，采用17寸觸摸屏工業(yè)控制機(jī)，可集中控制所有20個(gè)低壓電器壽命測(cè)試房間，功能包括測(cè)量、監(jiān)視、控制及試驗(yàn)選擇；② 分布式測(cè)控站，作為各個(gè)房間測(cè)試終端，選用15寸觸摸屏可以獨(dú)立操作、控制，可以對(duì)各類電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件可以波形顯示并進(jìn)行離線分析，分布式測(cè)控站可以響應(yīng)集中監(jiān)控站請(qǐng)求并可根據(jù)集中監(jiān)控站的指令完成相應(yīng)試驗(yàn)操作；③ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，主要存

外以及國(guó)際聯(lián)網(wǎng)測(cè)控站圓滿完成了神舟八號(hào)飛船發(fā)射測(cè)控、空間交會(huì)對(duì)接測(cè)控和神舟八號(hào)飛船返回艙搜索回收等任務(wù)。為此，西安衛(wèi)星測(cè)控中心特印發(fā)紀(jì)念封一套，共計(jì)16枚，規(guī)格：175mm×125mm；設(shè)計(jì)：張兆春、龍潔；印量：5000枚?，F(xiàn)將全套紀(jì)念封集中展示介紹給讀者。神舟八號(hào)飛船入軌測(cè)控成功紀(jì)念封紀(jì)念封編號(hào)：XCJF-120(16-1)；票銷 西安2011.11.01.18 金花北路21 郵政日戳神舟八號(hào)與天宮一號(hào)空間交會(huì)對(duì)接成功暨測(cè)控技術(shù)部執(zhí)行任務(wù)紀(jì)念封紀(jì)念封編號(hào)

計(jì)為測(cè)控中心、測(cè)控站和控制器3 級(jí)控制體系，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。測(cè)控中心布置于專門的監(jiān)控室，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，測(cè)控中心不僅可以顯示每一個(gè)測(cè)控站點(diǎn)實(shí)時(shí)溫濕度信息，還可以對(duì)測(cè)控站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控并設(shè)置其運(yùn)行參數(shù)，為解決遠(yuǎn)距離通訊，測(cè)控中心采用高速以太網(wǎng)與測(cè)控站進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊;測(cè)控站布置于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，溫度和濕度的測(cè)量通過傳感器在測(cè)控站完成，測(cè)控站將溫濕度信息及時(shí)上傳測(cè)控中心，并適時(shí)啟動(dòng)溫濕度控制器對(duì)環(huán)境的溫度及濕度進(jìn)行控制;溫濕控制器由測(cè)控站進(jìn)行直接控制。圖1

激函數(shù)。 那么測(cè)控站接收信號(hào)用向量表示為：式中，* 表示卷積；n（t）是均值為 0，方差為 σ2IN加性白噪聲。假定 αj，l、φj，l在 K 個(gè)符號(hào)周期內(nèi)不變，則：為了分析方便起見，可以把第j個(gè)飛行器第條多徑信號(hào)的信道陣列響應(yīng)向量表示為：且其中，fj，l的 第 m 個(gè)元 素 為 ：fj，l，m=αj，lam（φj，l），則 在 測(cè)控站天線第m個(gè)陣元接收的信號(hào)為：其中，nm（t）為向量 n（t）的第 m 個(gè)元素；測(cè)控站接收的總的信號(hào)向量可以表示為：3 測(cè)控

好，實(shí)際上每個(gè)測(cè)控站的測(cè)控范圍只考慮與地平面夾角3度以上的空域.在一個(gè)衛(wèi)星或飛船的發(fā)射與運(yùn)行過程中，往往有多個(gè)測(cè)控站聯(lián)合完成測(cè)控任務(wù)，如神州七號(hào)飛船發(fā)射和運(yùn)行過程中測(cè)控站的分布如圖1[1]所示.利用模型分析衛(wèi)星或飛船的測(cè)控情況，請(qǐng)分析問題：在所有測(cè)控站都與衛(wèi)星或飛船的運(yùn)行軌道共面的情況下至少應(yīng)該建立多少個(gè)測(cè)控站才能對(duì)其進(jìn)行全程跟蹤測(cè)控？1.2 問題的分析本題主要是通過建立衛(wèi)星全程測(cè)控模型，解決對(duì)衛(wèi)星或飛船運(yùn)行軌道的全程跟蹤測(cè)控至少所需的測(cè)控站點(diǎn)個(gè)數(shù)問題.由

蹤衛(wèi)星或飛船的測(cè)控站數(shù)量模型王積建a，王曉紅b（浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 a.基礎(chǔ)部；b.圖書館，浙江 溫州 325003）為了確定全程跟蹤衛(wèi)星或飛船的測(cè)控站數(shù)量，在不考慮地球自轉(zhuǎn)影響和考慮地球自轉(zhuǎn)影響的情況下，使用幾何方法分別建立了對(duì)衛(wèi)星或飛船進(jìn)行全程測(cè)控時(shí)所需要的最少測(cè)控站數(shù)量模型，并針對(duì)“神舟七號(hào)”飛船給出了所需最少測(cè)控站數(shù)量，估算出“神舟七號(hào)”飛船所能測(cè)控的有效范圍。衛(wèi)星測(cè)控；數(shù)學(xué)建模；神舟飛船0 引 言近年來，神舟系列飛船的成功發(fā)射顯示了我國(guó)在航天領(lǐng)

．5°。三、從測(cè)控站的地理分布看“日凌”現(xiàn)象圖3這次“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射，西安測(cè)控中心、喀什測(cè)控站和青島測(cè)控站、廈門測(cè)控站等國(guó)內(nèi)測(cè)控站，都會(huì)和執(zhí)行其他發(fā)射任務(wù)一樣全時(shí)進(jìn)行測(cè)控。為了確保這次發(fā)射任務(wù)中的測(cè)控不間斷、無間隙，測(cè)控系統(tǒng)還啟用了國(guó)外的測(cè)控站，一個(gè)是租用歐洲太空局的輔助站，另外是我國(guó)自主在智利建造的測(cè)控站（如圖4）。圖4從空間上看，為了實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)觀察，這些測(cè)控站絕大部分分布在南北28．5°之間。在地面上布置這么多的測(cè)控站，一是因?yàn)?span id="j5i0abt0b" class="hl">測(cè)控站控制的范圍

好，實(shí)際上每個(gè)測(cè)控站的測(cè)控范圍只考慮與地平面夾角3度以上的空域。在一個(gè)衛(wèi)星或飛船的發(fā)射與運(yùn)行過程中，往往有多個(gè)測(cè)控站聯(lián)合完成測(cè)控任務(wù)，如神舟七號(hào)飛船發(fā)射和運(yùn)行過程中測(cè)控站的分布。請(qǐng)利用模型分析衛(wèi)星或飛船的測(cè)控情況，具體問題如下:(1)在所有測(cè)控站都與衛(wèi)星或飛船的運(yùn)行軌道共面的情況下，至少應(yīng)該建立多少個(gè)測(cè)控站才能對(duì)其進(jìn)行全程跟蹤測(cè)控?(2)如果一個(gè)衛(wèi)星或飛船的運(yùn)行軌道與地球赤道平面有固定的夾角，且在離地面高度為H的球面S上運(yùn)行?？紤]到地球自轉(zhuǎn)時(shí)該衛(wèi)星或飛船在

于問題一，要讓測(cè)控站所在平面與衛(wèi)星軌道共面，且衛(wèi)星只能在赤道上空運(yùn)行，只有同步軌道靜止衛(wèi)星符合條件.如果該衛(wèi)星為非同步衛(wèi)星，那該衛(wèi)星距離地球表面的高度處于一個(gè)范圍值，即在圍繞地球運(yùn)行的最小高度與最大高度之間.對(duì)于問題二，在地球自轉(zhuǎn)的影響下，衛(wèi)星運(yùn)行過程中星下點(diǎn)軌跡在地球表面形成一些“8”字型的軌跡，對(duì)稱地分布在赤道兩邊.考慮到衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡的密集程度問題，對(duì)于星下點(diǎn)軌跡圈數(shù)較少的衛(wèi)星，可根據(jù)其相應(yīng)的軌跡進(jìn)行分析求解；由于測(cè)控站在衛(wèi)星軌道面的測(cè)控區(qū)域是個(gè)圓形

域,實(shí)際上每個(gè)測(cè)控站的測(cè)控范圍只考慮與地平面夾角3℃以上的空域.在一個(gè)衛(wèi)星或飛船的發(fā)射與運(yùn)行過程中,往往有多個(gè)測(cè)控站聯(lián)合完成測(cè)控任務(wù).例如測(cè)控站與衛(wèi)星軌道共面的情形下,往往需要兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)共同監(jiān)測(cè)一顆衛(wèi)星,即在計(jì)算時(shí)需要將測(cè)控站的可測(cè)區(qū)域重疊,讓衛(wèi)星始終運(yùn)行在兩個(gè)測(cè)控站可測(cè)區(qū)域的交集內(nèi);又如衛(wèi)星軌道與赤道平面有固定夾角的情形下,需要三個(gè)不共圓的測(cè)控站聯(lián)合作業(yè).但在實(shí)際中,理論研究需要提供優(yōu)化方案,所以只求最少測(cè)控站數(shù)量.另一種情況是橢圓形衛(wèi)星軌道,由于近地、

，而是一個(gè)衛(wèi)星測(cè)控站，目的是提高衛(wèi)星覆蓋率和確保航天器通信暢通。記者在“scoop”網(wǎng)站上看到了這篇題為“中國(guó)即將登場(chǎng)”的文章。該文由新西蘭奧克蘭大學(xué)“非傳統(tǒng)安全前景”研究小組主任保羅·布坎南撰寫，著力渲染了“中國(guó)在南太投射兵力”。文章稱，中國(guó)在“斐濟(jì)、湯加、薩摩亞群島、所羅門群島、瓦努阿圖等地興建了大型體育場(chǎng)、法院大樓、議會(huì)、機(jī)場(chǎng)和公路等基建工程，一些設(shè)施具有雙重用途——軍用和民用”。文章進(jìn)一步舉例說，從1996年至2006年，中國(guó)在密克羅尼西亞的基里巴