每當(dāng)有飛行任務(wù)時(shí)，我們總能從電視直播中，清晰地聽(tīng)到指揮控制中心大廳里傳出類(lèi)似的報(bào)告聲。這些“監(jiān)護(hù)”著航天器飛天的雷達(dá)設(shè)備，就像是牢牢掌握其飛行軌跡的“風(fēng)箏線(xiàn)”，擁有著“千里眼”的本領(lǐng)，無(wú)論航天器飛得多高、多遠(yuǎn)，其一舉一動(dòng)都被“盡收眼底”。

?站高望遠(yuǎn)，“火眼金睛”只為追尋到底

執(zhí)行發(fā)射任務(wù)時(shí)，為精密跟蹤火箭的位置，除了依賴(lài)火箭上的光學(xué)設(shè)備外，還要靠無(wú)線(xiàn)電波工作的雷達(dá)，進(jìn)行火箭主動(dòng)段外彈道軌跡測(cè)量任務(wù)。相比受限于天氣的光學(xué)跟蹤、依賴(lài)火箭上設(shè)備的遙測(cè)，雷達(dá)監(jiān)測(cè)對(duì)于火箭上升段的探測(cè)更安全、更可靠。

在今年空間站建造任務(wù)中，投入使用了國(guó)內(nèi)首部大口徑雷達(dá)遙測(cè)一體化系統(tǒng)，該雷達(dá)主要承擔(dān)火箭主動(dòng)段外軌道測(cè)量任務(wù)，探測(cè)距離可達(dá)數(shù)千千米，可完成火箭遙測(cè)信號(hào)下行接收與解調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)火箭的精密跟蹤，對(duì)火箭的安全飛行具有重要的意義。

這些“千里眼”有不同的形式。如“反射式跟蹤”式雷達(dá)，工作方式就是“自問(wèn)自答”：由雷達(dá)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，遇到飛船后反射回地面，幫助飛控中心了解飛船的飛行軌跡。這個(gè)過(guò)程就像是雷達(dá)在向自己“提問(wèn)”，自己找答案。而“應(yīng)答式跟蹤”式雷達(dá)，工作方式是“一問(wèn)一答”：雷達(dá)發(fā)出信號(hào)，飛船上的應(yīng)答機(jī)接收到之后，又返還一個(gè)信號(hào)給地面雷達(dá)測(cè)控站，這個(gè)過(guò)程就像是雷達(dá)發(fā)問(wèn)：“你在哪兒呢？”飛船回答：“我在這兒呢！”

這些“千里眼”的作用高度有多高？“反射式跟蹤”式雷達(dá)探測(cè)距離在幾百千米，“應(yīng)答式跟蹤”式雷達(dá)能達(dá)到數(shù)千千米。我們的飛船進(jìn)入軌道的高度在距離地球數(shù)百千米，所以雷達(dá)可以輕輕松松“看”到它。

?一覽無(wú)遺，“天羅地網(wǎng)”只為全面保障

太空中有數(shù)以百計(jì)的各國(guó)人造衛(wèi)星，以及近地空間站等航天器，雷達(dá)要如何“看清”哪個(gè)是我們的神舟飛船，哪個(gè)是我們自己的空間站呢？

在每個(gè)航天器上，都會(huì)安裝獨(dú)特的接收機(jī)、應(yīng)答機(jī)等設(shè)備作為雷達(dá)的“助手”。這個(gè)過(guò)程就像是在打電話(huà)，雷達(dá)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波發(fā)出信號(hào)，向航天器發(fā)出“你在哪”的信號(hào)，安裝在航天器上的接收機(jī)接受這個(gè)信號(hào)，通過(guò)應(yīng)答機(jī)以無(wú)線(xiàn)電波形式發(fā)出位置反饋。在這些引導(dǎo)信息的幫助下，雷達(dá)就能準(zhǔn)確截獲目標(biāo)，開(kāi)始跟蹤，測(cè)量出航天器更加精確的軌跡信息。此外，為提供高精度的測(cè)量性能，科研人員對(duì)新一代的測(cè)量雷達(dá)進(jìn)行了升級(jí)，具備對(duì)目標(biāo)成像的功能，通過(guò)位置和圖像信息，確保雷達(dá)不會(huì)“看走眼”。

在今年的發(fā)射任務(wù)中，科研人員還配備研制了新一代船載測(cè)量雷達(dá)。這讓人不免有疑問(wèn)：上天的事兒，為什么要用船呢？

原因就在于測(cè)量船是航天測(cè)控網(wǎng)中的重要組成部分。與陸地測(cè)量站相比，測(cè)量船可在廣闊的大洋上靈活選點(diǎn)布站、機(jī)動(dòng)應(yīng)急測(cè)控，不僅能夠測(cè)量飛行器軌道，也能夠發(fā)送控制指令，遙控衛(wèi)星進(jìn)行變軌、姿態(tài)調(diào)整、太陽(yáng)能帆板展開(kāi)等動(dòng)作。而新一代船載測(cè)量雷達(dá)則采用高可靠設(shè)計(jì)，雷達(dá)上安裝了先進(jìn)的姿態(tài)測(cè)量設(shè)備，無(wú)懼海上風(fēng)浪，可以在測(cè)量船搖擺的情況下得到和地面一樣高的測(cè)量精度，為航天測(cè)控任務(wù)提供了高精度測(cè)軌數(shù)據(jù)。

編輯：黃飛

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