解密测控通信系统如何为神十三乘组保驾护航

神舟十三号载人飞船返回舱顺利返回着陆

助力航天员完成返回前准备工作

在撤离之前，航天员需要完成一系列的准备工作，主要是空间站组合体无人驻留的状态设置，例如对暂时不用的工具和设备进行打包，固定好舱外航天服及出舱工具，对各类阀门进行调节等。

神十三航天员乘组在返回前整理物资

为了将这些工作一次做对、做好，在执行每一项操作时，在轨支持中心工作人员都需要与在轨航天员同步进行检查和确认。在空间实验室时期，对于一些定向摄像机无法拍到的死角位置，由于地面工作人员无法看到具体画面，航天员只能依靠口头描述与地面相互确认，工作效率低。如今在空间站核心舱组合体内，有了全覆盖的WIFI网络，航天员可以使用手持摄像机拍到舱内的任何一个角落。

航天员翟志刚通过手持摄像机与地面沟通

通过天和核心舱强大的中继终端和天链中继卫星，图像将被实时传回地面，工作人员通过实时双向视频通话与在轨航天员高效协同，帮助在轨航天员又快又好地完成撤离前的状态设置工作。

返回前，地面工作人员与航天员天地通话

控制返回舱精准定位完成撤离

与神舟十二号不同，神舟十三号停泊于天和核心舱节点舱的径向对接口。在分离撤离阶段，由于受到核心舱与货运飞船舱体及太阳帆板的遮挡，此时的飞船天线可能“看不见”头顶正上方的中继卫星，因此无法建立高速中继通信链路。为了解决这一问题，飞船在从核心舱径向对接口分离撤离前，将与核心舱建立起双向高速点对点的空空通信。此时的核心舱将肩负起“信使”的职责，将收到飞船的数据、图像与话音利用核心舱自己的中继链路传回地面，同时将地面要发给飞船的指令和话音代收并转发给飞船，直到飞船建立起自己的中继通信链路。

神舟十三号与核心舱径向对接

在撤离时，为了精确控制绕飞，飞船不仅需要知道自己在哪，还需要知道自己离核心舱有多远。核心舱与载人飞船均配置有北斗导航定位接收机，借助我国的北斗全球导航定位系统，核心舱与载人飞船都能够准确、实时地知道自己的位置。此外，核心舱还会借助空空通信告诉飞船自己在哪，这样一来，飞船便可以精确地控制自己绕开核心舱。

神十三载人飞船撤离后采用快速返回方案

守护航天员搭乘返回舱安全着陆

在进入返回轨道后，载人飞船将启用自己的中继终端，借助天链中继卫星系统，载人飞船可以实现接近全时段的测控覆盖。在测控区内，地面可对载人飞船进行实时控制与状态监视，同时还能与航天员双向通话，并通过传回的图像监视舱内外状态。

地面全程监控返回舱内的神十三航天员乘组

在载人飞船的推进舱与返回舱分离后，再入大气层前，将在喀什地面站测控区内完成再入前的最终状态设置；返回舱出黑障后至落地前，将全程在东风地面站的测控区范围内，指挥中心除了能对载人飞船进行实时控制与状态监视外，还能与航天员进行双向话音通话；出黑障后，舱载无线电信标机将开机，引导地面搜救分队完成返回舱的定向。

喀什地面站

返回舱在落地后，利用北斗卫星的导航信号完成精准定位，再借助卫星信标机将位置信息发送给国际救援卫星系统地面站，地面站可实时接收到返回舱地理坐标，传回指挥中心，引导搜救人员迅速找到返回舱。国际救援卫星系统目前在轨工作卫星数量超过70颗，其中包括了6颗中轨位的中国北斗卫星，系统覆盖了全球绝大部分区域，无论返回舱落在什么地方，都能迅速定位并抵达现场迎接返回的航天员们。

神舟十三号载人飞船返回舱着陆东风着陆场

在神十三航天员乘组返回期间，测控通信工作者们承担了对返回舱的飞行轨迹、姿态和工作状态的测量、监视与控制任务，提供与航天员进行视频和话音通信的通道，为本次任务划上圆满的句号，这背后是无数中国航天人的付出与智慧。

文/中国空间技术研究院总体设计部  应乐、黄才

编辑/刘泽康

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