神舟十二号载人飞船发射圆满成功 中国电科网络通信研究院精准测控 领路“太空之约”
2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞行乘组由航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波组成，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。神舟十二号飞船进入预定轨道后，将要完成与天舟二号和天和核心舱的“太空之约”——交会对接。这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务。
按计划，神舟十二号飞船入轨后，将采用自主快速交会对接模式对接于天和核心舱的前向端口，与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。航天员进驻核心舱，执行天地同步作息制度进行工作生活，驻留约3个月后，搭乘飞船返回舱返回东风着陆场。这将是我国迄今为止时间最长的载人飞行任务。
中国电科网络通信研究院研制的通信测控系统遍布国内外，漫天织就一张密实、高效、清晰、完整的通信测控网，在神舟十二号发射段、交会对接段、组合体在轨运行段、返回舱着陆搜索救援段的全过程，发挥重要的通信和测控作用。为指挥员决策，为航天员的人身安全和飞行器安全运行、测量控制，为航天员与地面指挥中心的天地双向沟通，提供坚实的保障。
“中国电科网络通信研究院最新研制的14套地面测控系统首次执行任务，还有30多套卫星通信系统参与保障。“网络通信研究院党委书记原普赴酒泉卫星发射中心看望现场保障人员时表示，”我们全力以赴，确保任务圆满完成，这是我们义不容辞的责任。”
▲中国电科网络通信研究院党委书记原普（左七）赴酒泉发射场看望研究院现场保障人员
相比天舟二号和天和核心舱，网络通信研究院参与神舟十二号飞船发射任务的安控系统增加了很重要的功能：在保障飞行安全的同时，还要确保宇航员的生命安全。“安控系统是载人航天任务发射过程中的最后一道安全屏障，在紧急情况下，该系统可以发送逃逸指令，帮助航天员安全逃逸，为航天员生命安全提供万无一失的保障。”研究院某安控系统总师王征说。
为确保此次载人航天任务顺利完成，研究院最新研制的4套地面安控系统和1套车载机动统一测控系统首次参与并执行关键弧段的安控、测控、逃逸任务。
某逃逸安控台和安控系统完成首区火箭发射的安全控制任务。新研制的两车载机动安控设备在出现异常情况下，转发逃逸安控台的逃逸指令，完成上升弧段的航天员逃逸任务。
某统一测控系统是研究院新研制的首套车载机动测控设备，承担着神舟十二号飞船上升段、返回段和飞船进入轨道运行段特殊情况下应急逃逸的特殊测控任务，同时具有完成地面人员与航天员之间的话音、图像等信息传输功能。
“如果把天舟二号和神舟十二号比做一对恋人，那么，神舟十二号要想在太空拥抱他的新娘，就离不开我们的通信测控系统这个红娘，飞船成功升空进入预定轨道以后，与他的新娘“天舟二号”并不在一个轨道上，他们在相距上万千米的茫茫太空，相思不‘相见’。互相看不见，就无从交会对接。”研究院测控系统总师陈建民介绍，载人飞船和货运飞船在宇宙高速飞行，要想完成交会，测控系统需要实时对飞船进行测控。
研究院的统一测控系统遍布全国各测控站点以及海外站点，三颗中继卫星太空高悬，通过遥测、外测，对天舟二号和神舟十二号进行远距离引导，精确控制他们进入对接轨道。“测得准，才能控得准。我院通信测控系统通过对天舟二号和神舟十二号进行‘精确定轨’，让他们实现‘相思并相见’。”研究院测控系统总师高京龙表示。
分布在酒泉、天津、青岛、厦门、渭南、智利等测控站点，传输时延小。任何一个地面站都不可能随时与飞船构成通信链路，根据飞船的飞行轨道和地面站的布站位置不同，在飞船的某个飞行圈次，一个地面站的通信时间一般在3～8分钟之间。在地面测控站“可视范围”下，天地之间的通信还是优先采用地面设备。测控系统为天地之间提供了多条通信链路，提供天地之间的话音、图像传输；各测控链路互为备份，各具优势。中继星站得高、看得远，覆盖范围广。
▲中国电科网络通信研究院技术人员现场保障
网络通信研究院研制的卫星通信系统为各中心、测控站提供可靠的传输手段，完成指挥信息、测控数据及各类图像的传输任务，为载人航天系统指挥决策提供支持。
为了适应载人空间站和神舟十二号任务对通信系统的要求，网络通信研究院为本次任务新建了多套固定站、车载站和便携站，对卫星通信设备硬件及软件进行了升级改造。在新建和升级后的系统中，研究院自主研制生产的大功率功放和高速调制解调器中全面代替进口设备。“升级后的系统采用高阶调制、高效编码等技术，大大提升了卫星通信传输能力，系统传输容量提升了5～10倍，可以满足载人空间站长期在轨运行数据传输的要求。”网络通信研究院卫星通信系统总师李晓芳说。
▲中国电科网络通信研究院为神舟十二号任务研制的卫通站
网络通信研究院研制的天链一号地面终端站是数据中继卫星系统的重要组成部分，是保证天地信息传输的关键。中继卫星数据传输容量大、传输速度高，真正实现了天地传输从“羊肠小道”变成“信息高速公路”。为适应空间站任务需求，研究院对天链一号地面终端站进行了升级改造。升级后的地面终端站采用自主研制的全国产化平台监控系统，实现了链路资源的自动化分配及故障自动处置，提高了任务运行的可靠性，缩短了任务准备和故障处置时间。
与航天员来一场天地之间“面对面”的对话，是不是透露着神奇的科技之美？这靠的就是网络通信研究院研制的天地通监控中心系统。“天地通监控中心系统，可以实现音、视频图像的双向传递，让航天员和地面人员进行实时图像交互，宇航员在天舟内进行操作实验时，航天飞行控制中心的专家可以通过视频对其进行指导。”研究院测控系统总师邢卫国介绍。
天地通监控中心系统在天与地之间架起一座完整、清晰、流畅的宽带通信大桥；架设在太空36000千米的三颗中继卫星组网运行，通过我们研制的地面测控站，在天与地之间打造了一条宽带、高效、可靠的通信传输天路。
一览航天员太空生活，离不开清晰的图像传输。网络通信研究院新研制了多种天地图像编解码终端，可适应载人空间站多舱、多场景天地图像传输要求，在载人空间站和神舟十二号任务中，天地图像地面解码设备可以完成低速图像、高清图像及全景图片等各类图像信息的传输，为天地之间构建了可视化平台。
▲在天舟二号货运飞船交会对接中，中国电科网络通信研究院研制的地面解码终端已成功接收了货运飞船发出的图像信息，并提供给中央电视总台新闻频道播出。在航天员进入空间站工作后，通过天地图像编解码终端还将接收到更丰富的图像。
在神舟十二号载人飞船交会对接过程中，有一个被誉为“灵敏眼睛”的光学成像敏感器，该设备能让两个高速运行的飞行器更加迅速、可靠的对接在一起。而能保持这双“眼睛”持续炯炯有神，网络通信研究院研制的导航定位激光信息源在其中发挥了重要作用。
“导航定位激光信息源是光学成像敏感器的关键组件，即使是在太空中漆黑无界，它也能发出激光，在黑暗中找到目标，传递信息；即便是在面对太阳强光的直射时，它也能发射出比阳光更加明亮的双波长激光，确保‘眼睛’不被伤害，找到目标。”网络通信研究院信息源项目负责人张昕说。
导航定位激光信息源，不仅激光信号输出功率得到了大幅提升，而且还可以根据实际应用需要主动灵活地调整关键参数，为光学成像敏感器提供更为灵活和方便的激光信号源，使其抗杂光能力更强，即便是在面对太阳强光的直射，也能确保“眼睛”不受伤害，这极大地提高了交会对接的可靠性，并有助于延长对接窗口期。据悉，该产品曾助力天舟二号与天和核心舱交会对接。
为了确保此次任务的顺利完成，除了设备保障外，网络通信研究院派出党晓明、金松坡、田之俊、杜博、刘建龙、刘凤彪等36名精兵强将，奔赴东风发射场区、北京航天城和沿途航区各地现场参与任务保障工作。他们本着高度负责的工作态度，密切关注设备的工作状态和操作人员的操作流程，不放过设备任何细微的状态变化，确保设备在执行任务工程中发挥最佳状态。
▲央视播出的网络通信研究院技术总师李志骞在青岛保障的画面
▲中国电科网络通信研究院技术人员在酒泉卫星发射中心调试便携卫通站
在项目研制过程中，网络通信研究院秉承使命担当，克服重重困难，按时交付设备。新研制的卫通站项目招标因疫情一波三折，中标之时距离交付仅有1个月。项目组积极开拓思路，采取简化流程、提前介入、资源共享等多种手段，推动了产品研制的顺利开展。经过积极努力，终于在第一次演练前，及时将产品交付用户试用，解决了用户的燃眉之急。
项目建设过程中，研究院派出多个专业团队奔赴北京、酒泉、喀什、青岛等地，进行设备安装和调试。他们和时间赛跑，在艰苦的环境中奋斗。刘建龙、李忠亮等人为了能尽快圆满完成任务，中午自带干粮凑合一口，吃完饭来不及休息，又开始紧张的工作。酒泉的戈壁风沙没有阻挡住他们持续奋斗的步伐。
“随着载人航天事业的发展，通信测控技术不断在进步。我们研制的通信测控网已经做到全覆盖、高精度、高清晰、超宽带，有足够的能力为载人航天任务提供安全可靠的保障。”网络通信研究院测控系统总师刘友永说。