沈榮駿:我國航天測控已經達到世界先進水平

    “我國航天測控已經達到世界先進水平” ——訪原國防科工委副主任、中國工程院院士沈榮駿
    對于普通人來說，航天測控是一個抽象的概念。實際上，對于航天工程來說，火箭升空一瞬間的輝煌僅僅是一個“序幕”，航天器從發射升空到壽命結束，比如即將發射的“嫦娥二號”探月衛星，都需要對它進行不間斷的測量和控制。航天測控是反映國家綜合科技實力的重要標志之一。
    如今，我國航天測控已經走過整整50個年頭。50年來，我國航天測控究竟走過了一條什么樣的道路？有著什么樣的經驗總結？未來發展將何去何從？“嫦娥二號”奔月前夕，科技日報記者專訪了我國航天測控技術的主要奠基人之一、原國防科工委副主任、中國工程院院士沈榮駿。
    開啟我國測控系統自行研制的先河
    “我國導彈航天測控網建設，起源于導彈試驗。上世紀50年代后期，在前蘇聯的援助下，我國建立了導彈試驗靶場，靶場建設初期，我們就建立了測控系統。”憶起當年的情景，已74歲高齡的沈榮駿如數家珍。
    1958年，沈榮駿大學畢業后被分配到酒泉衛星發射中心工作。作為親歷者，從那時起，他見證了我國航天測控建設與發展的一舉一動。
    據沈榮駿介紹，我國第一個導彈測控系統是原蘇聯援建的近程導彈試驗測控系統，所以該系統配備的都是一些精度不高的設備，導彈測量以光學設備為主，還有一些容量比較小的無線電遙測設備。
    1960年，中蘇關系惡化，前蘇聯撤走專家。我國開始著手研制自己的導彈測控系統。第一個大工程就是1960年由國家下達的大型光學精密彈道測量系統，代號150工程。“工程主體設備由中科院長春光機所研制，開啟了我國測控系統自行研制的先河。”回憶當初，沈榮駿頗為感慨。
    隨著導彈射程越來越遠，光學設備已經難以滿足中遠程導彈和洲際導彈的測控要求。航天測控人圍繞提高測速精度，開展了無線電彈道測量系統研制，測速精度達到了世界領先水平，圓滿完成了各項任務。
    “如今，我國無線電遙測系統已經由最初的小容量模擬式遙測系統發展到了今天全數字大容量遙測系統，這是個很大的進步。這個系統，滿足了型號試驗的需求，其總的水平和國際是相當的。”沈榮駿說。
    從使用“窮辦法”到世界先進水平
    “我國衛星測控開始于籌備發射‘東方紅一號’衛星。從1965年開始，僅用了4年多時間，就完成了第一代航天測控網的方案設計、設備研制、臺站建設、人員組織與培訓及系統聯調和試驗。”沈榮駿回憶，“這保證了‘東方紅一號’衛星測控通信任務的圓滿完成。”
    在此次任務中，地面觀測網實現了“抓得住、測得準、報得及時”，向全世界預報了衛星飛經244個城市上空的時間和方向。緊接著，在應用衛星測控中，我國研制了C頻段微波統一系統，該系統保證了同步軌道通信衛星的測控。
    上世紀90年代，我國開始實施載人航天工程。載人航天需要全球性測控系統。為此，為了與國際接軌，我國研制了功能完善的S頻段微波統一系統；增強了海上測控能力，4艘測量船分布于三大洋執行航天測控任務；國外建站國際聯網，新建卡拉奇、納米比亞等測控站，租用了肯尼亞的馬林迪站、智利大學站，還與法國空間中心簽訂聯網協議。
    “但是，費了這么大的勁，我國測控全球軌道覆蓋率只有12%，通信稍高些，不到15%。怎么辦？我們在策略上進行了調整，一是重點保障主動段百分之百覆蓋，返回段覆蓋率達到85%；二是提高精度；三是確保變軌段的可靠性，在測量設備比較多的段落變軌。另外，合理布局，擴大測控覆蓋率。與美國和原蘇聯相比，這是‘窮辦法’。就是用這些辦法，我國載人航天的7次飛行都保障得很好，標志著我國衛星測控達到了世界先進水平。”沈榮駿說。
    體制、天基、深空，未來發展的基石
    “現在看來，我國航天測控形成了這樣幾個經驗。”沈榮駿說。
    “第一，有中央的英明領導和全國人民的大力協同。以‘東方紅一號’衛星發射為例，測控設備研制各有關單位重點保證、全力支持，臺站建設由所在軍區負責，限期完成；抽調精兵強將組織隊伍保證任務的實施。當時通信只有靠明線載波，為保證可靠，執行任務時，一個電線桿下站一個民兵，確保信息安全暢通。
    “第二，自力更生、艱苦奮斗。這八個字當之無愧。主要設備都是我們自行研制的，具有自主知識產權。比如，我們用運算速度僅為30萬次的計算機保障了同步軌道衛星測控任務。改革開放后，美國人來參觀，不相信這是事實。
    “第三，按系統工程的要求優化總體。我國經濟技術基礎比較落后，搞尖端技術最好的辦法就是優化總體，用比較落后的元器件、材料建立一個高精度、高可靠的系統。我們不要求每一個單元器件都是最先進的，但我們要求系統是最先進的。”
    回顧歷史，展望未來。我國航天測控已經發展了50年，那么其未來發展將何去何從？
    沈榮駿告訴記者，一是測控技術體制的創新要研究和加強。“我國測控系統的體制與其他國家大同小異，研究新的測量體制和方法，這是實現新的突破和飛躍的最重要的問題。”
    二是完善天基測控系統。“我上世紀70年代末就提出了，但限于技術條件沒能實現。現在我們的第一顆中繼衛星上天了，但還未形成測量能力，理論上3顆中繼衛星才可以全球覆蓋。”
    三是深空測控。“深空測控有很多難題，首先要解決探測距離的問題，二是延時問題和實時控制問題，三是精度問題。目前，我們在深空測控方面才剛剛起步。”
    “展望未來，任重道遠。我們有能力有信心使我國航天測控系統保持中國特色，攀上新的高峰。”沈榮駿目光炯炯。（張強 林利栓 李筱梅）