[科普中国]-飞行器测控系统

简介

飞行器包括航空、航天飞行器。例如：卫星、飞船、无人机、飞艇和动力气球等。测控(TT&C, Tracking Telemetry and Command)系统由天上测控分系统和地面测控分系统两个部分组成的，用来完成飞行器的跟踪、测速、测距、遥测和遥控等任务1。

组成测控系统最初是由三个相互分离的跟踪测轨设备、遥测设备、遥控设备组合成的，所以称为分离测控。

飞行器测控系统分为传统的地基测控系统和新型的天基测控系统。我国现有的飞行器测控系统以地基测控系统为主,然受地球曲率和地面测控站高度的限制,地基测控系统存在对近地高速飞行器的测控时间短、覆盖率低和数据率交互低等缺陷。天基测控系统是由两颗或两颗以上地球同步卫星中继转发并且与地面终端测控站相配合,同时为一颗或多颗中低轨道高速飞行器提供精确、实时和双向数据传递的新型测控系统。因此,由天基测控网完成对航空航天器和导弹精确、实时的测控是现代高飞行器测控技术的发展方向。经过近50年的发展,天基测控系统己取得了一定的研究成果。然而,现有天基测控设备在提高系统抗干扰能力、保证作用距离不变条件下降低发射机发射功率以及在增加系统的可靠性、保密性等方面都有待深入研究2。

意义目前我国航天测控系统由分布在全国各地和海外的微波统一载波测控站(船)组成。经过三十多年的发展，这一系统日趋完善，完成了历次卫星、飞船测控任务。但随着我国航天事业的发展，将会出现“多星定位系统”，各种用途的“小卫星群系统”等空间活动，这时在一个测控站的作用范围内将出现多星。要求地面站对其作用圈内的多星同时进行测控和管理。

我国的测控技术的突破点在两个方面：多目标测控与天基测控网。这两个方面是缩短与国际先进控水平的差距并且满足我国航天、导弹和常规实验的需求的关键。

目前我国现有的航天测控站基本还不具备同时测控多星的功能, 这是由于我国现有测控站是采用一个大的窄波束(高增益)天线来跟踪并捕获卫星的，在跟踪稳定后对卫星进行测控，这时引导和伺服系统无法使庞大的硬天线在多个航天器之间转动。