據(jù)報(bào)道，最快下月中旬，兩名航天員將搭載“神舟六號”作近5天的太空遨游。在這段時(shí)間內(nèi)，九霄云外的飛船如何與地面保持聯(lián)系？承擔(dān)“神六”測控通信9個(gè)子系統(tǒng)的上海航天測控通信研究所的科研人員昨日向早報(bào)記者講述了飛船和地面之間千絲萬縷的關(guān)系。
眼睛：“直播”航天員一舉一動
在300多公里高空的“神六”飛船內(nèi)，航天員的一舉一動在地面的屏幕上清晰可見，而這便將由測控通信系統(tǒng)中的“眼睛”來實(shí)現(xiàn)。據(jù)專家介紹，實(shí)現(xiàn)“眼睛”的功能主要通過飛船內(nèi)部的攝像機(jī)、圖像壓縮傳輸系統(tǒng)、數(shù)傳系統(tǒng)和地面接收播放系統(tǒng)聯(lián)合完成。
據(jù)了解，“神六”向地面的數(shù)據(jù)傳輸總帶寬為每秒2M，而其中用于畫面?zhèn)鬏?04k，用于畫面所帶聲音64k。隨著我國圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展，704k能夠傳回的圖像已經(jīng)相當(dāng)清晰。
嘴巴和耳朵：落地后“發(fā)話”以供搜索
在無比冷清的太空中，能夠聽到地面的聲音對于航天員來說是一種心理的慰藉。而在航天員的訓(xùn)練測試過程中，能否頂住心理壓力也是最為重要的環(huán)節(jié)之一。據(jù)專家介紹，“神六”設(shè)計(jì)了聲音傳輸?shù)摹岸啾ｋU(xiǎn)”，以保證“熱線”的暢通。
據(jù)了解，在飛船上的話音通信器將涵蓋模擬話音和數(shù)字話音，其中數(shù)字話音包括16kbps、32kbps、64kbps等多個(gè)通道。而通過短波傳輸?shù)哪M話音將作為應(yīng)急通道，專家解釋，這是因?yàn)槎滩ň哂懈采w面寬的特點(diǎn)。
據(jù)專家介紹，本次“神六”除了宇航服上的通訊設(shè)備外，還特別準(zhǔn)備了耳麥。據(jù)了解，楊利偉在“神五”21小時(shí)的太空之旅中近10千克宇航服始終未能離身，而即將升空的“神六”航天員則可不必再受這份“煎熬”，在進(jìn)入太空艙后他們即可脫下身上的宇航服，換上連身操作服、戴上耳麥“輕松上陣”。
而除了在空中以外，“神六”的“嘴巴和耳朵”在返回地球時(shí)也將派上大用場。據(jù)透露，在本次“神六”返回艙歸來的時(shí)候，落地后其將通過短波向四周發(fā)出模擬話音，等待搜索部隊(duì)的來到，而這也是因?yàn)槎滩ň哂羞m合地面?zhèn)鬏數(shù)奶攸c(diǎn)。
一雙無形之手可遙控飛船姿態(tài)開關(guān)
在“神六”的飛行過程中，測控通信系統(tǒng)中的“USB波段信道”和“C波段信道”能將飛行速度、距離、方位等信息傳回地面指揮中心。據(jù)專家介紹，這兩條信道就像馬路上的主干道和輔助通道，負(fù)責(zé)將各類信息暢通的送往地面。
而在地面收到具體信息后，便能通過USB應(yīng)答機(jī)將指令或者數(shù)據(jù)傳輸至飛船上，從而可以遙控飛船姿態(tài)和各儀器開關(guān)。
神經(jīng)：在地面“觸摸”航天員脈搏
在“神舟六號”飛船上，有一個(gè)超短波通信系統(tǒng)，它能夠讓地面上工作人員了解到航天員的身體狀況。據(jù)專家介紹，該系統(tǒng)通過特殊的傳感器，把航天員的生理數(shù)據(jù)監(jiān)測下來。地面生物和醫(yī)學(xué)專家可以收到航天員的脈搏、血壓，以及全身各器官的生理反應(yīng)，從而對航天員的身體狀況了如指掌，并及時(shí)給出合理的保健建議。除此以外，這些數(shù)據(jù)還能為未來建立空間站積累資料。
據(jù)了解，為避免突如其來的外在干擾，研究人員準(zhǔn)備了多種方案保證萬無一失。短波、超短波、S波段、C波段以及各種不同頻率的波段將能夠保證各類數(shù)據(jù)暢通地傳輸?shù)降孛妗?/p>
神六測控通信系統(tǒng)中由上海研發(fā)的9大子系統(tǒng)
1.USB波段信道：完成載人飛船天地間無線通信主通道，能夠?qū)崿F(xiàn)遙控、遙測、圖像傳輸、雙向通話、地面跟蹤測量任務(wù)。
2.C波段信道：主要用于飛船的測軌，將返回艙的飛行速度、距離、方位等信息傳遞回地面指揮中心。其同時(shí)作為USB波段信道的輔助。
3.圖像傳輸系統(tǒng)：攝下航天員在太空飛行時(shí)的畫面，并進(jìn)行數(shù)模變換、壓縮，并進(jìn)行對地實(shí)時(shí)傳輸。
4.話音傳輸系統(tǒng)：有多個(gè)傳輸通道，能為空地提供可靠的話音雙向傳輸。
5.飛船遙測系統(tǒng)：用于顯示飛船中各種設(shè)備的工作狀態(tài)，地面控制中心的專家通過數(shù)據(jù)判讀，可以知道飛船上的各種設(shè)備工作和飛船運(yùn)行姿態(tài)是否正常。
6.飛船遙控系統(tǒng)：其能夠覆蓋飛船上升段、運(yùn)行段、返回段、回收段等過程。主要用來發(fā)布各種飛行指令，注入飛船計(jì)算機(jī)工作所需要的數(shù)據(jù)。在飛行中，萬一飛船個(gè)別設(shè)備發(fā)生故障，計(jì)算機(jī)將為航天員提供如何克服故障的“菜單”。
7.超短波通信系統(tǒng)：負(fù)責(zé)傳輸航天員的各種生理數(shù)據(jù)。
8.短波通信系統(tǒng)：具有較強(qiáng)的地波傳輸能力，可比其他信道傳得更遠(yuǎn)，用于應(yīng)急通信，同時(shí)還能傳送GPS定位信號，在返回艙著陸后能為地面搜索人員提供所在位置的經(jīng)緯度。
9.天線
整個(gè)測控通信系統(tǒng)除了上海的9大子系統(tǒng)外，還包括北京相關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)的GPS定位系統(tǒng)、頻率綜合器等。
(來源；東方早報(bào)；陳斌)
