科技日報記者 付毅飛
2023年6月4日6時33分，神舟十五號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，航天員費俊龍、鄧清明、張陸平安回家。
作為中國載人航天工程副總指揮單位，中國電科認真做好神舟十五號載人飛船返回搜救任務，布設致密安全的測控通信網，構建近中遠程搭配、海陸空協同的立體化搜救引導網絡，為飛船返航打造熠熠“明眸”，圓滿完成返回搜救任務。
【資料圖】
返航歸途“永在線”
從返回艙變速進入返回軌道到推進艙與返回艙分離，從返回艙進入大氣層到安全著陸……神舟十五號從距離地面約400公里的空間站軌道返回，每一步都需要測控通信系統接力牽引，完成遙測、外測來接收和發送指令，觀測分析返回艙位置、速度、飛行姿態。
在主著陸場，中國電科布設便攜站、機載站、車載站、固定站等站型及多型號衛通系統，編織致密安全的測控通信網，像“聽診器”“遙控器”和“手機”一樣，實時測量飛行軌道，監測返回艙供電、溫度、氣壓等參數及航天員各項生理參數，實時傳送地面發出的指令，指揮返回艙變軌、調整姿態，實時傳輸話音、圖像數據，讓地面可以與航天員實時溝通。
在新建和升級后的系統中，研制的大功率功放和高速調制解調器，大大提升衛星通信傳輸能力，傳輸容量提升5至10倍。研制的Ka頻段衛星終端設備，第一時間將著陸場實時高清圖像和多路語音，通過衛星傳回任務指揮大廳，保證東風著陸場與酒泉衛星發射中心、北京指控中心三地之間畫音信息的不間斷傳輸。
看破“黑障”穩跟蹤
隨著“山海跟蹤結束”調度口令響起，意味著神舟十五號返回艙成功穿越“黑障區”，渡過了返程之路最危險的時刻。
“航天器處于黑障區時，一切通信都會中斷，地面指揮人員無法對其進行指揮聯系，這時地面測量雷達的持續穩定跟蹤顯得尤為重要，它能實時監控航天器的高度、速度、姿態等，確保航天器和航天員的安全。”中國電科技術專家表示，在測控領域，“黑障區”持續穩定跟蹤也一直是個大難題。
從神舟十五號返回艙進入大氣層起，該集團研制的測量雷達就如同“明眸”一般，擔負返回區首點截獲、黑障區連續跟蹤等任務，精準“看”到飛船在太空中的飛行軌跡。
為實現更高精度、更高可靠的測量，中國電科對酒泉、渭南、太原等測控站的多部測量雷達升級改造，使其具備精準坐標測量和精細成像處理能力，創新采用智能化鞘套判別、復雜波形設計等目標探測跟蹤技術，看破“黑障”，為航天員歸途架起電波“保護傘”。
精準定向迎“神舟”
“雄鷹報告，發現243信標”“243信號跟蹤正常”，任務中，這兩個關鍵任務節點是返回艙順利開傘、正常返回主要判據，均由中國電科研制的系列定向儀提供支撐。
“定向儀就像‘千里眼’‘順風耳’，第一時間捕捉返回艙沖出‘黑障’后發出的首個信號。”中國電科技術專家表示，該集團研制的機載、車載、船載、便攜式定向儀，模擬信標機、航天員電臺等產品，構建起近中遠程搭配、海陸空協同的立體化搜救引導網絡。定向儀采用無線電“呼叫-應答”模式，受外部環境因素影響更小，裝備在運輸機、直升機、搜索車輛、救助船舶等搜索平臺上，能全天時、全天候、無盲區地接收返回艙“呼叫”信標，引導搜索力量迅速向落點靠攏。
空地聯動大漠尋艙，地面返回搜救力量需要統一調度。中國電科研發回收區北斗態勢系統，利用北斗導航系統定位和短報文功能，構建指揮中心、前方指揮、搜索平臺三位一體的指揮體系。
該系統包括機載/車載終端和指揮型終端，機載/車載設備部署在搜索直升機、搜索車輛上，實時獲取和回傳各類搜索力量的位置，指揮型終端部署在指揮中心，負責接收和顯示回傳的位置信息，使指揮人員及時掌握搜救載體態勢，為搜救力量“艙落機臨”提供有力支撐。
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