太空上如何通信?揭秘神州十六号的“车载导航”系统
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5月30日,在酒泉卫星发射中心,神舟十六号载人飞船荣耀出征,3位航天员奔向太空。本次任务是载人航天工程进入空间站应用与发展阶段后的首次载人飞行任务。

航天科技集团八院804所作为载人航天研制队伍中的重要成员,承担了神舟十六号载人飞船测控与通信分系统单机产品的研制工作,覆盖了空空通信、应答机、遥控遥测、图像、话音、天线、数传等专业领域产品,负责完成载人飞船自主飞行和交会对接阶段的独立测轨、遥测、遥控、图像话音及数据传输等任务,是天地通信、器间通信任务的重要组成部分,是保障飞行器正常运行的神经系统。

“车载导航”:保成功,倾注全力

在载人飞船测控与通信产品家族里,最重要的两位成员当属应答机和空空通信机了,这两位成员就像是“太空快车”配置的“车载导航”,持续为载人飞船提供精准的服务。

神舟十六号载人飞船升空后,与地面建立遥测、遥控和测量等链路,主要靠应答机“牵线搭桥”。载人飞船应答机采用的是统一载波设计方案,把遥控、遥测、测距和测速等重要信息调制在统一的载波信号上进行天地传输。

然而,“天地之路”并不平坦,甚至“险象环生”,应答机必须造得“安全牢固”,才能保护“信息”的安全。研制团队通过反复验证、测试和迭代,实现了应答机的统型,并在确保产品更加可靠稳定的基础上,将应答机的体积和功耗都降至上一代产品的一半,大大提升了产品效能和研制效率。

与应答机相比,空空通信机更像是“太空接线员”,主要承担交会对接段以及撤离段航天器间的双向数据传输任务,是交会对接过程中的重要通信设备。空空通信机具有空间智能多模式的特点,具备多调制方式兼容、多速率和多档发射功率等功能,实现了扩频模式、非扩频模式自适应接收解调,可实时完成两个航天器相对位置和速度信息的传递,确保两个航天器到达同一“约会”地点。

天和气闸舱定向摄像机

文/广州日报·新花城记者 程依伦

图/广州日报·新花城记者 程依伦

通讯员航天科技集团八院 杨榛

广州日报·新花城编辑 蔡凌跃