“遠望七號”航天遠洋測量船（圖片來源：科技日報）

11月9日下午，中國衛星海上測控部碼頭鑼鼓喧天，我國新一代航天遠洋測量船“遠望七號”，完成神舟十一號飛行和長征五號運載火箭首飛海上測控任務后，順利凱旋。

今年7月，遠望七號正式加入中國衛星海上測控部“遠望號”測量船隊。入列不到4個月時間內，這名“新兵”先后完成了天通一號衛星、天宮二號空間實驗室、神舟十一號飛船以及長征五號火箭測控任務。

記者了解到，這艘三萬噸級的“大洋測控站”，裝備了由中國電子科技集團公司研制的我國最新一代船載航天測控通信系統及測量雷達，實現了諸多技術突破，大大提升了測控精度和效率，使其成為擔負我國航天遠洋測控任務的重要力量。

綜合化、國產化、零保駕

測控系統作為航天器在太空與地面聯系的唯一紐帶，既是航天飛行的“聽診器”，又是發送指令的“遙控器”，更是保障與航天員通話的“手機”，作用重大。

作為我國航天測控的主要力量，中國電科編織了一條覆蓋海陸空的測控通信網，并為遠望七號配備了我國最新一代即第四代船載航天測控通信系統。該設備具備“綜合化、國產化、零保駕”三大特點。

航天測量船是一個復雜的“海上科學城”，不僅配備多個頻段、多種體制、多臺套的測控通信設備，且長期常年漂泊在海上，面臨測控范圍廣、溫度變化大、相對濕度高、氣候條件惡劣的情況，如何對設備進行創新以獲得更穩定的測控效果成為研發團隊關注的重點。

“此前，測量船上每套設備都各自獨立，船上眾多的操作手分布在多個機房分別對各套設備進行控制。各設備間不能復用，煙囪林立，效率低且不能滿足多任務同時調配的需求。”中國電科副總工程師柴霖介紹。

基于此，研發團隊首次提出綜合化的設計理念，利用大規模開關矩陣將諸多設備連成一體，實現了天線、信道、終端和監控系統交叉復用和全頻段系統共用。這種方式既簡化了設備量，又提高了設備的可用性、靈活性。

面對海上高溫高濕高鹽霧、強雨強風強雷電的惡劣環境，對于任務執行的關鍵器件，只有掌握主動權，才可真正做到安全可控。中國電科首次實現了C頻段高功率功放和S頻段“1+1”高功率功放等全部關鍵設備的100%國產化，填補了國內空白，達到國際領先水平。“這兩臺功放是測量船執行大容量上注指令及遠距離測控任務所必須的關重件，其國產化，可有效解決進口設備帶來的一系列安全隱患。”柴霖說。

船內空間狹仄、呼吸困難，給技術保駕人員開展任務帶來巨大挑戰。通過對以往幾十年船載設備、沿海設備系統的數據梳理和借鑒國內外同類設備防護的新技術，研發團隊最終確定了優秀工藝和遠程技術支持兩項法寶，進一步提高設備可靠性，用技術進步首次實現了“零保駕”。

中國電科還利用先進的網絡技術和衛星通信手段，實現對船的“遠程監控、遠程測量、遠程診斷”。從地面控制中心就能對萬里之遙的測量船上所有設備進行監控，實時評估每個部件的健康狀況。若發現設備超出正常值，就向隨船人員發出預警，提前做好維護檢修，如遇到故障，利用專家案例庫對故障做出診斷，將排故方案提供給隨船人員。

雷達能跟航天器“對話”

此次也是中國電科研制的測量雷達首次承擔火箭主動段外彈道軌跡測量任務。

據中國電科測量雷達總師徐泳介紹，靠無線電波工作的雷達工作方式分為“反射式跟蹤”和“應答式跟蹤”兩種。通俗地說，“反射式跟蹤”就是“自問自答”：雷達發射無線電信號，遇到火箭后反射回地面，雷達對信號進行檢測跟蹤，獲得火箭的位置和速度信息，幫助控制中心了解火箭的飛行軌跡。而“應答式跟蹤”是“一問一答”：雷達發出信號，火箭接收到信號之后，又應答一個信號給地面雷達測控站，這個過程就像是雷達發問：“你在哪兒呢”，衛星（火箭）回答：“我在這兒呢”。

這次參與遠望七號執行任務的雷達就是通過“應答”方式對火箭進行精密跟蹤，實時獲得火箭的距離、方位、俯仰、速度等信息，同時接收遙測下行信號，實時解調火箭飛行遙測數據，判斷火箭飛行狀態。該雷達在測量任務中首次將距離增程和游標測距等技術應用到船載，進一步保證了雷達看得作用距離遠，精度更準確。

“遙測的準確性很大程度依賴于箭上設備正常運行，而雷達監測不管火箭是否正常運行，它都能‘看’到，對于上升段的探測將會更安全、更可靠。”徐泳說。據悉，該雷達遙測綜合測量系統功能在國內同類設備中最強，能夠利用“反射”方式進行精密跟蹤，實現彈道測量的雙重保障。

由于海上沒有衛星定位參考站及移動通訊網絡，采用傳統衛星導航定位只能獲得米級定位精度。記者了解到，借助“中國精度”星基增強高精度定位設備，遠望七號可實現全球任意位置定位的厘米級精度。

記者從北京合眾思壯科技股份有限公司了解到，該系統無需任何外部通訊鏈路，僅通過接受衛星信號，即可實現單機厘米級定位精度。這也成為遠望七號的技術亮點之一。

“遠望”未來的中國航天

遠望7號船是由我國自主設計研制、具有國際先進水平的大型航天遠洋測量船。它標志著我國航天遠洋測控事業發展迎來新機遇新跨越，航天遠洋測控能力實現了新提高新突破，對我國航天測控網建設具有重大意義。

據了解，遠望7號船于2012年9月20日批準立項，2014年10月10日在江南造船集團公司開工建造，歷時18個月建成。這艘船長220多米、高40余米，滿載排水量近3萬噸，可抗12級臺風，自給力100天，能在太平洋、印度洋、大西洋南北緯60度以內的海域執行任務，同時滿足特定航道的航行要求。

遠望7號船由船舶通用平臺和航天測控通信裝備兩大部分組成，集當今船舶建造、航天測控、航海氣象、船舶動力等領域的最新技術于一身。

遠望7號船建設以航天發射任務需求為牽引，充分繼承以往測量船建設使用經驗，嚴格按照最新國際規范、公約要求，依據國標和行業標準，遵循“適用、可靠、先進、經濟”的原則，采用了很多新技術、新工藝。

遠望7號船是首批按照安全返港要求進行設計的船舶，安全性能得到大幅提升；全新升級的測控系統將推動航天遠洋測控能力實現新突破；動力系統的升級和艙室結構得到進一步優化；氣調保鮮庫、機械化碼頭裝卸系統等使生活保障方面更加有力。（記者 操秀英 付毅飛）

遠望七號：身懷絕技的測控“新兵”

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