“千里眼”测控雷达的航天器作用

每当有飞行任务时，我们总能从电视直播中，清晰地听到指挥控制中心大厅里传出类似的报告声。这些“监护”着航天器飞天的雷达设备，就像是牢牢掌握其飞行轨迹的“风筝线”，拥有着“千里眼”的本领，无论航天器飞得多高、多远，其一举一动都被“尽收眼底”。

 站高望远，“火眼金睛”只为追寻到底

执行发射任务时，为精密跟踪火箭的位置，除了依赖火箭上的光学设备外，还要靠无线电波工作的雷达，进行火箭主动段外弹道轨迹测量任务。相比受限于天气的光学跟踪、依赖火箭上设备的遥测，雷达监测对于火箭上升段的探测更安全、更可靠。

在今年空间站建造任务中，投入使用了国内首部大口径雷达遥测一体化系统，该雷达主要承担火箭主动段外轨道测量任务，探测距离可达数千千米，可完成火箭遥测信号下行接收与解调工作，实现对火箭的精密跟踪，对火箭的安全飞行具有重要的意义。

这些“千里眼”有不同的形式。如“反射式跟踪”式雷达，工作方式就是“自问自答”：由雷达发射无线电信号，遇到飞船后反射回地面，帮助飞控中心了解飞船的飞行轨迹。这个过程就像是雷达在向自己“提问”，自己找答案。而“应答式跟踪”式雷达，工作方式是“一问一答”：雷达发出信号，飞船上的应答机接收到之后，又返还一个信号给地面雷达测控站，这个过程就像是雷达发问：“你在哪儿呢？”飞船回答：“我在这儿呢！”

这些“千里眼”的作用高度有多高？“反射式跟踪”式雷达探测距离在几百千米，“应答式跟踪”式雷达能达到数千千米。我们的飞船进入轨道的高度在距离地球数百千米，所以雷达可以轻轻松松“看”到它。

 一览无遗，“天罗地网”只为全面保障

太空中有数以百计的各国人造卫星，以及近地空间站等航天器，雷达要如何“看清”哪个是我们的神舟飞船，哪个是我们自己的空间站呢？

在每个航天器上，都会安装独特的接收机、应答机等设备作为雷达的“助手”。这个过程就像是在打电话，雷达通过无线电波发出信号，向航天器发出“你在哪”的信号，安装在航天器上的接收机接受这个信号，通过应答机以无线电波形式发出位置反馈。在这些引导信息的帮助下，雷达就能准确截获目标，开始跟踪，测量出航天器更加精确的轨迹信息。此外，为提供高精度的测量性能，科研人员对新一代的测量雷达进行了升级，具备对目标成像的功能，通过位置和图像信息，确保雷达不会“看走眼”。

在今年的发射任务中，科研人员还配备研制了新一代船载测量雷达。这让人不免有疑问：上天的事儿，为什么要用船呢？

原因就在于测量船是航天测控网中的重要组成部分。与陆地测量站相比，测量船可在广阔的大洋上灵活选点布站、机动应急测控，不仅能够测量飞行器轨道，也能够发送控制指令，遥控卫星进行变轨、姿态调整、太阳能帆板展开等动作。而新一代船载测量雷达则采用高可靠设计，雷达上安装了先进的姿态测量设备，无惧海上风浪，可以在测量船摇摆的情况下得到和地面一样高的测量精度，为航天测控任务提供了高精度测轨数据。

编辑：黄飞