新一代 的“牧星人” 將輝煌寫在太空
??中國西安衛(wèi)星測控中心建功航天事業(yè)紀(jì)事

　　當(dāng)一枚枚長征火箭，托舉著衛(wèi)星從發(fā)射場起飛的時(shí)候，多少顆心為這無比壯觀的場面激動(dòng)不已。
　　然而，對于航天工程來說，這輝煌的瞬間，僅僅是又一個(gè)新的關(guān)于人類與太空的故事的“序幕”。更多的情節(jié)，將由隱身在航天發(fā)射幕后的西安衛(wèi)星測控中心來繼續(xù)演繹。

　?。矗澳陙?，西安衛(wèi)星測控中心廣大科技工作者用忠誠與智慧，在太空創(chuàng)造了數(shù)以百計(jì)的“牧星傳奇”。

　　太空搶險(xiǎn)，顯英雄本色

　　去年１０月的一個(gè)夜晚，我國一顆在軌運(yùn)行的衛(wèi)星突然發(fā)生嚴(yán)重故障，衛(wèi)星姿態(tài)失控，在太空翻滾，并與地面基本失去聯(lián)系。

　　險(xiǎn)情就是命令。中心立即組織專家進(jìn)行搶救。面對在太空中翻滾的衛(wèi)星，第一步就是要確定其姿態(tài)。在正常情況下，確定衛(wèi)星姿態(tài)并不難。然而，由于衛(wèi)星發(fā)生故障后，往常用來確定衛(wèi)星姿態(tài)的方案和技術(shù)手段已不能使用。他們另辟蹊徑，提出了一種全新的定姿辦法，利用斷斷續(xù)續(xù)獲得的零星數(shù)據(jù)，在極其困難的條件下，終于確定了失控衛(wèi)星的姿態(tài)。

　　衛(wèi)星的姿態(tài)確定了，接下來就要掌握衛(wèi)星姿態(tài)的變化規(guī)律，以尋找出最佳的搶救時(shí)機(jī)。衛(wèi)星姿態(tài)的變化，受到空間磁場、高空大氣、重力梯度等許多不可預(yù)測因素的影響，在國際航天領(lǐng)域里，這是一個(gè)令許多專家犯怵的技術(shù)難題。對中國專家來說，掌握失控衛(wèi)星姿態(tài)的變化規(guī)律，也是以前從未做過的工作。

　　在那些日子里，專家們創(chuàng)造性地提出了一種可以利用數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷修正的姿態(tài)預(yù)測方案。經(jīng)過一次次仿真模擬，一次次的技術(shù)驗(yàn)證，一次次方案完善，終于準(zhǔn)確預(yù)測出１２月上旬某天是最佳的搶救時(shí)機(jī)。錯(cuò)過這個(gè)戰(zhàn)機(jī)，衛(wèi)星就可能永久地失控，成為太空垃圾。

　　然而，即使是這個(gè)最佳搶救時(shí)機(jī)，每次可供利用的控制窗口也只有短短的１０秒。但按傳統(tǒng)方式實(shí)施搶救，發(fā)送指令和數(shù)據(jù)的時(shí)間至少需要３０秒。新的困難又?jǐn)[在了專家們面前。

　　怎么辦？又是幾個(gè)晝夜的攻關(guān)。最終通過調(diào)整指令結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新判別方式、改進(jìn)程序設(shè)計(jì)等途徑，把遙控發(fā)令時(shí)間成功縮短到了８秒以內(nèi)。隨著一條條指令的發(fā)送、一塊塊數(shù)據(jù)的注入，失控６９天的衛(wèi)星，終于起死回生，恢復(fù)了正常運(yùn)行。

　　這并不是中心第一次搶險(xiǎn)。如果把鏡頭拉回２０多年前，那次驚心動(dòng)魄的太空險(xiǎn)情，使世界對西安衛(wèi)星測控中心刮目相看。

　?。保梗福衬辏痹绿K聯(lián)發(fā)射的“宇宙?１４０２號”核動(dòng)力偵察衛(wèi)星失控將隕落地面。消息傳出世界震驚。這顆核動(dòng)力衛(wèi)星由于受到原子反應(yīng)堆的強(qiáng)烈轟擊已具有放射性并且極可能帶有剩余核燃料如果墜入地球人口居住區(qū)將造成災(zāi)難性核污染。世界各國紛紛呼吁有跟蹤攔截能力的國家及時(shí)預(yù)報(bào)這顆衛(wèi)星的隕落時(shí)間和區(qū)域。

　　西安衛(wèi)星測控中心受命緊急出擊。預(yù)報(bào)落點(diǎn)，必須要掌握衛(wèi)星的運(yùn)行軌道。而這顆衛(wèi)星已失控脫離了原先的運(yùn)行軌道。因此迫在眉睫的是首先要“捕獲”這顆衛(wèi)星。然而“捕獲”談何容易。因?yàn)檫@是顆偵察衛(wèi)星蘇方不公布軌道參數(shù)等有關(guān)資料星上也沒有可跟蹤的信標(biāo)。茫茫太空何處尋覓？中心下令地面衛(wèi)星觀測網(wǎng)和大型雷達(dá)系統(tǒng)全部開通，２４小時(shí)不間斷地搜索太空，終于發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)據(jù)此計(jì)算出了衛(wèi)星的初軌，開始進(jìn)行有目標(biāo)的跟蹤。１月２２日，中心作出預(yù)報(bào)這顆衛(wèi)星的主體部分將于２４日６時(shí)３０分墜落于印度洋海域。中國的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，展示了中國航天測控的能力，受到了世界好評。

　　科技創(chuàng)新，走特色之路

　　航天測控是航天工程的重要組成部分。它通過測控網(wǎng)，對航天器進(jìn)行跟蹤、測量和控制。美國、俄羅斯、歐盟都是在全球布網(wǎng)，對航天器進(jìn)行全時(shí)段測控。而我國由于受諸多條件限制，測控網(wǎng)覆蓋率還不到這些國家的１／５。

　　不在同一起跑線上的競爭，并還要想超越，那是何等艱難！中心主任董德義告訴記者：“這次衛(wèi)星搶救難度非常大，如果在１０年前，即使想到了現(xiàn)在的搶救思路，當(dāng)時(shí)也不具備把思路變成現(xiàn)實(shí)的技術(shù)條件。”

　?。保澳陙恚麄兠闇?zhǔn)建設(shè)世界一流航天測控中心的目標(biāo)，緊盯世界航天科技發(fā)展前沿，用科技創(chuàng)新不斷實(shí)現(xiàn)測控技術(shù)新的躍升。

　　他們在國內(nèi)首創(chuàng)設(shè)計(jì)了以航天器控制語言為核心的中心遙控模式，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星控制由測站遙控指令鏈模式到中心遙控作業(yè)工作模式的跨越，滿足了對航天器高效、規(guī)范、靈活、準(zhǔn)確的上行控制要求，提高了我國測控網(wǎng)的多星測控能力。這種遙控模式，可以將指令發(fā)送間隔由１秒縮短到０．３秒，為實(shí)施衛(wèi)星搶救提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　他們創(chuàng)新地提出測控資源最優(yōu)分配策略與算法，建成了國內(nèi)第一個(gè)測控網(wǎng)多任務(wù)管理中心，實(shí)現(xiàn)了測控資源的統(tǒng)一分配和測控設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，測控設(shè)備切換時(shí)間從原來４０分鐘縮短到５分鐘，測控網(wǎng)使用效率提高了１倍以上，為衛(wèi)星搶救工作提供了有力的平臺。

　　在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上，他們充分利用當(dāng)前研究成果，對中心的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整、擴(kuò)充及改造，新研制了６大類數(shù)百萬行測控軟件，具備同時(shí)支持三個(gè)發(fā)射場發(fā)射的衛(wèi)星早期測控任務(wù)的能力，滿足４０顆以上在軌衛(wèi)星的長期管理需求。

　　他們獨(dú)立研發(fā)的精密定軌系統(tǒng)，融合了國際先進(jìn)的大氣密度模型，能綜合應(yīng)用各類測量數(shù)據(jù)，將定軌精度提高到米級。

　　他們自主研發(fā)的超同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星四次變軌技術(shù)、同步衛(wèi)星雙星共位技術(shù)和高精度位置保持技術(shù)，有效節(jié)省了衛(wèi)星燃料、延長了衛(wèi)星壽命，使軌道控制精度由數(shù)百米提高到幾十米。

　　他們改進(jìn)了用于確定自旋衛(wèi)星姿態(tài)的算法，將轉(zhuǎn)移軌道段姿態(tài)確定的時(shí)間由１小時(shí)縮短到３０分鐘，將同步軌道段定姿精度提高到０．０３度以內(nèi)，使定姿精度達(dá)到國際先進(jìn)水平，大大提高了氣象衛(wèi)星和探測衛(wèi)星的應(yīng)用效能。

　　他們研發(fā)完成的月球探測奔月航天器精密軌道計(jì)算系統(tǒng)，受到了航天界專家的充分肯定，確認(rèn)中心已具備深空繞月精密軌道計(jì)算能力，為我國“嫦娥工程”軌道計(jì)算奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　人才為本，鑄航天偉業(yè)

　　中心創(chuàng)造的航天測控奇跡，離不開一代代“牧星人”。對此，中心黨委書記張勝勤深有體會(huì)。他說：“科研打勝仗，人才是基礎(chǔ)?！?/P>

　　上世紀(jì)６０年代末期，在祖國的召喚下，一群肩負(fù)國家使命的熱血才俊，在艱難困苦的條件下，開創(chuàng)中國航天測控事業(yè)。經(jīng)過幾代人不懈努力，到上世紀(jì)末期，我國已具備對運(yùn)行在近地軌道、太陽同步軌道、地球同步軌道等多類航天器的測控能力，為中國航天測控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　為了把航天測控事業(yè)不斷推向前進(jìn)，近年來，中心黨委以實(shí)施人才戰(zhàn)略工程為牽引，把科技人才建設(shè)作為戰(zhàn)略問題來對待，擺到戰(zhàn)略位置來運(yùn)籌，采取戰(zhàn)略措施來落實(shí)，努力造就新一代高素質(zhì)的“人才方陣”，特別是通過“領(lǐng)軍人才”的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了高層次科技人才的新老更替。

　?。保梗梗蹦戤厴I(yè)于北京航空航天大學(xué)的余培軍，是中心技術(shù)部的副總工程師，已參加了３０多次衛(wèi)星和飛船的測控任務(wù)，取得了１０多項(xiàng)高等級科研成果。今年２月，一顆在軌運(yùn)行的衛(wèi)星發(fā)生故障，與地面基本失去聯(lián)系。余培軍通過對衛(wèi)星信號消失前的散亂數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確判斷出衛(wèi)星發(fā)生故障時(shí)的運(yùn)行姿態(tài)，并對故障衛(wèi)星來電時(shí)會(huì)出現(xiàn)的數(shù)十種狀態(tài)制定了不同預(yù)案，為搶救衛(wèi)星建立了可靠的基礎(chǔ)。

　　軟件室高級工程師李恒年今年剛過４０，是新世紀(jì)“百千萬人才工程”的國家級人選。在執(zhí)行神舟五號載人飛行任務(wù)前，他對神舟一號到神舟四號的實(shí)際測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行了復(fù)雜的分析建模，創(chuàng)造性地提出了返回艙氣象風(fēng)修正落點(diǎn)預(yù)報(bào)方法，經(jīng)過近百次的仿真測算，精益求精，不斷修正預(yù)報(bào)落點(diǎn)方案，成功地將飛船返回艙的預(yù)報(bào)落點(diǎn)，由１０公里的精度提高到１公里以內(nèi)。

　?。保梗叮改瓿錾能壍朗腋敝魅?、研究員王家松，從２０００年至今，甘于寂寞，默默研制和開發(fā)具有超前性的高精度軌道軟件計(jì)算系統(tǒng)。他結(jié)合國家“嫦娥工程”研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“環(huán)月軌道段精密定軌軟件”，采用國際先進(jìn)的有關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)軌道驗(yàn)證，軟件定軌誤差達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

　　他們是新一代 “牧星人”的縮影。有了這支高素質(zhì)的科技人才隊(duì)伍，我國航天測控事業(yè)將不斷向前，創(chuàng)造新的輝煌。