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[科普中国]-大回路演练

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大回路演练是指利用飞行器模拟器与地面测控系统构成天地一体化测控回路进行仿真试验的过程。航天器指挥控制中心(或测控站、测量船)按实战的硬件、软件环境,根据飞行器测控程序和测控计划向飞行器模拟器发送遥控指令(含注入数据),接收饭行器模拟器仿真的遥测、外测数据,从而监视飞行器的工况、确定飞行器的轨道和姿态,并可进行轨道控制和姿态控制等项工作,还可以对航天器主要故障以及地面测控系统应急处理进行仿真。

定义大回路演练是指利用飞行器模拟器与地面测控系统构成天地一体化测控回路进行仿真试验的过程1。

简介航天器指挥控制中心(或测控站、测量船)按实战的硬件、软件环境,根据飞行器测控程序和测控计划向飞行器模拟器发送遥控指令(含注入数据),接收饭行器模拟器仿真的遥测、外测数据,从而监视飞行器的工况、确定飞行器的轨道和姿态.并可进行轨道控制和姿态控制等项工作,还可以对航天器主要故障以及地面测控系统应急处理进行仿真。大回路演练可按飞行器飞行阶段进行全过程演练,也可对某些飞行段落重点演练;可按1:1的时间演练,也可加速进行。通过这种对任务操作过程的模拟演练,可检验地面测控系统的硬件和软件设备,检验天地之间的射频、视频、遥控和遥测格式等接口,培训指挥人员和设备操作人员2。

大回路演练的技术实践大回路通信系统是我国航天史上迄今规模最大、覆盖面最广、技术最先进、通信容量最高、业务量最大,实时性最强、可靠性最高、效益最佳、时间同步精度最高和应用前景最广阔的通信系统。它成功组织了覆盖整个国土和三大洋的通信网络,在网络中采用了卫星通信(含海事卫星通信)、光纤传输电路等多种手段,提供了质量优良、通信方向最多、数据传输速率高达2Mbps的通信电路,使试验通信的组网规模、技术先进性和运行效益等方面达到最佳。

通信系统的建设是测控同时开始的。通信系统论证阶段开展并完成了卫星通信网的技术体制、天地超短波通信和数字电视通信技术体制、高速数据传输的复接与同步技术,以及天地短波超视距传输等问题的攻关。工程中,首次在试验任务中采用全网数据同步传输技术,使我国航天通信系统在技术上跨上了一个新台阶,在系统的综合性能上实现了质的飞跃。同时,也首次采用了DDN、帧中继、SDH等先进传输系统,在航天通信网中提供了数据迂回和电路自愈功能,有效地提高了通信系统的可靠性。

卫星通信系统作为主用路由的骨干传输手段,承担了工程60%以上的传输业务量,如此的网络规模、技术性能和承载业务堪称我国航天史上的历次任务之最。时间统一系统主要采用铷频标和GPS定时校频手段,向测控等用户提供的标频准确度和时间同步精度达到了较高的水平。另一方面,采用USB和VHF通信系统,成功实现了天地数字电视和天地话音通信,并取得了良好的效果3。

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学