太空“快遞小哥”如何精准“送件”?

賀迎春 張學良

2017年04月21日08:22  來源:人民網-科技頻道
 

4月20日,太空“快遞小哥”天舟一號貨運飛船在萬眾矚目中出征執行飛行任務。

對於天舟一號來說,要順利完成使命,就必須與地面及時建立通信,並通過地面的測控才能准確地與太空中的天宮二號空間實驗室“會面”。想象一下,如果“太空快遞小哥”的手機沒有信號,或者不認識路,那怎麼能順利完成任務。中國航天科技集團公司五院為天舟一號研制的應答機天線網絡通過提供唯一的通信與測控信號傳輸通道,為這位“太空快遞小哥”與地面搭建聯絡專線,為完成任務提供了重要保障。

天舟一號進入太空之后,通過天線進行地面信號的收發,從而建立與地面系統的聯系。應答機天線網絡是屬於測控與通信分系統中連接應答機和天線的關鍵產品,就好比是耳朵接收聲音信息,而嘴巴將聲音傳遞出去一樣,天線網絡將兩者的功能結合在一起。當天舟一號接收到地面的通信和測控信號的時候,就通過該應答機天線網絡傳輸到應答機對信號進行接收。反之,當天舟一號給地面發送相應信號的時候,也需要通過應答機天線網絡來傳輸到天線並發送到地面。值得注意的是,在此次任務中,天舟一號將以天基測控為主實施在軌飛行控制,這對其測控能力提出了更高的要求。通過應答機天線網絡,可以傳輸地面對飛船控制的相關指令以及飛船的飛行狀態信息,確保了在軌飛行控制的有效運行。

相比天宮二號空間實驗室中使用的USB天線網絡,應答機天線網絡重量減輕了500克,體積也相應減少。“瘦身”后的應答機天線網絡,不僅身材“苗條”,且功能更為強大。

五院在應答機天線網絡上使用了新研的收發雙工器,通過4個通道中的8個端口,實現了通信測控信號的高效傳輸。由於這項獨特性的設計,將應答機天線網絡的射頻信號傳輸能力提升了近1倍多,遠遠超出了天舟一號最初的設計指標要求。同時也因為這項獨特性的設計,不僅不需要通過開關來控制信號的發射和接收,實現了信號的“常通”,而且從根本上提升了信號傳輸的可靠性。就好比在電梯運送人員的過程中,以前是使用直梯運輸,需要通過電梯門的開關來分撥運送人員,而現在則通過滾梯運輸,實現了不間斷的運送。

同時,為保証天舟一號信號傳輸清晰,在應答機天線網絡中,五院還使用了新研的介質濾波器,當信號通過的時候,可以將多余的諧雜波過濾掉,提升了信號傳輸的質量。就如在手機通話中,將多余的干擾聲音過濾掉,並保留正式的通話聲音。

五院研制的應答機天線網絡在天舟一號中經歷了從電性件、鑒定件、工藝試驗件直到正樣4個階段產品的反復加工、調試、性能測試,先后開展了力學、熱控、溫度、濕度以及功率容量等多項試驗驗証,充分保証了在軌運行的可靠性。

(責編:申寧、黃維)

相關專題

推薦閱讀

教育部今年將完成對直屬高校直屬單位巡視全覆蓋 教育部日前印發的《2017年黨風廉政建設工作要點及直屬機關任務分工方案》顯示,教育部黨組今年將對9所直屬高校和5家直屬單位進行巡視,在十九大召開之前完成對直屬單位、直屬高校巡視全覆蓋。【詳細】

原創報道|教育訪談錄|大學排行榜

高校教師職稱評審權將全部、直接下放至高校 根據《意見》實施改革后,高校教師職稱評審權將全部直接下放至高校,由高校自主組織職稱評審、自主評價、按崗聘用。條件不具備、尚不能獨立組織評審的高校,可採取聯合評審的方式。【詳細】

畢業典禮|校長訪談|2017考研

熱點排行