劉世勇談神八“遠距離導引”

  • 时间:
  • 浏览:1
  • 中國網:

    “中國訪談,世界對話”,歡迎您的收看。我現在是在北京航太飛行控制中心,在9月29日我們成功見證了天宮一號的成功發射,我們今天見證的是神舟8號的升空,以及它與天宮一號的“天空之吻”。今天我們非常榮幸地邀請到了北京跟蹤與通信技術研究所航太測控室的工程師劉世勇,請他對此次發射做一個解讀。

    很高興您能接受中國網的採訪,首先請您先跟中國網的網友打聲招呼。

    2011-11-01 12:58:25

  • 劉世勇:

    中國網的網友,亲戚大伙儿 好,我是北京通信與技術研究所工程師劉世勇,很高興接受中國網的採訪。

    2011-11-01 12:59:44

  • 中國網:

    謝謝您!我們知道天宮一號已經在太空中飛行500多天了,在这个 過程中,我們對它進行了怎樣的變軌控制?

    2011-11-01 13:02:08

  • 劉世勇:

    这个 過程比較長,首先入軌的時候,我們通過兩次變軌把它抬到一個比較高的圓軌道上,之後的日子主要做了調相的工作。什麼意思?就是調整天宮的相位,这个 相位是相對於飛船的角距離,並且要調整高度、偏心率,這是為了將來飛船升空以後對接創造良好的條件。

    到了臨近發射的時候,我們又對它的高度和偏心率做了一個輕調,這是天宮在整個任務期間所完成的一個事情。

    2011-11-01 13:02:17

  • 中國網:

    您是主要負責遠距離導引的,關於遠距離導引这个 詞對於網友來説这个陌生,您給亲戚大伙儿 解讀一下是怎樣的名詞?它是一個怎樣的過程?

    2011-11-01 13:02:32

  • 劉世勇:

    遠距離導引肯定是在遠距離做的事情,天宮剛入軌的時候,飛船和天宮的距離實際上是相當遠,这个 時候它們肯定彼此是看不見的,之后在地面上兩個飛行器是我都还须要看見的,这个 時候就须要地面對兩個飛行器測量,然後對飛船控制,相當於為它們兩個做牽線搭橋。

    遠距離導引的目的就是把它導到一個近的距離上,方便它們倆自己去完成後續的工作。原因説我們遠距離導引完成的不好,將來到了飛行距離比較近的時候,飛船有原因看要能目標,有原因看一遍了控制不住。假使 我們開車在街上,一个劲看一遍街邊有一個熟人,這時候我要我要一个劲停下來想和他説句話就很費勁,之后原因这个 時候你是騎自行車難度就小一點,原因是走路就没有了難度了,你只管走過去跟他聊天,很舒服。我們遠距離導引也是这个 目的,把它導引到舒服的位置上,當飛船看一遍天宮的時候,它就能有一個很舒服的姿勢原因狀態,然後跟它更近距離的接觸。

    2011-11-01 13:02:43

  • 中國網:

    您剛才舉的例子當中一个劲总出 了汽車、自行車,還有步行,其實這三種措施的传输时延是一個一個在減小,是须要传输时延越慢越好把握導引的正確性呢?

    2011-11-01 13:03:28

  • 劉世勇:

    就是能完整性這麼説,因為它有一個最舒服的传输时延,舉这个 例子主就是為了説明它一定要有最佳的相對應的狀態去完成後續的工作。

    2011-11-01 13:03:38

  • 中國網:

    神八與天宮一號要形成對接,在這麼浩瀚的天空中,形成對接,導引要要怎样具體地精確地實現?

    2011-11-01 13:03:48

  • 劉世勇:

    交換對接精度是很核心的問題。遠距離導引實際上它對精度的要求是非常高的,從剛入軌的時候幾萬公里導引到最後的500多公里,還要滿足相對位置、相對传输时延的要求,这个 要求是非常高的,要實現这个 要求面臨的困難還是这个这个的。

    首很难測得準,這對地面網有一個要求,對我們的航太測控網,不光測的準,還要預報的準,这个 在我們今年太陽活動高年尤其困難,因為對於我們這麼低的軌道來説,大氣對精度影響非常顯著,而这个 空間環境對大氣的影響是很明顯的。之后以我們人類目前對空間環境的了解,我們很難做到對空間環境做一個精準的預報,這給我們定位預報帶來很大的困難。

    再一個就是控制,整個過程含高高这个这个控制,这个 控制無論哪一次一个劲总出 偏差,對後面须要不同程度的影響。整個過程中各種誤差加起來原因導致最後的目標看要能,原因增加後面控制的難度等,這须要原因。這就是遠距離導引對精度要求的主要制約因素。

    2011-11-01 13:03:58

  • 中國網:

    説到這兒,能請您歸納一下影響遠距離導引精度的因素具體有哪此?

    2011-11-01 13:04:21

  • 劉世勇:

    還是剛才説的那幾個。測,測就涉及到我們的測量手段,我們現在的測量手段有地面的、天上的,地面看一遍測控網的全球的佈局,怎麼佈局、怎麼使用都確定了我們測的精度。

    預報,更多取決於空間環境的狀況,當然跟我們測须要關係,測的條件好,測量充分的話,我們的預報要能實現比較高的精度,之后實際上這是一個綜合的指標,这个这个因素都會影響預報的進度。

    控,我們指令算的準不準,飛船實施的好不好,这个 精度也是有影響的。

    2011-11-01 13:04:32

  • 中國網:

    比如空間的環境對於導引不是有怪怪的要的影響因素?

    2011-11-01 13:04:42

  • 劉世勇:

    這是很顯然的,空間環境對既定軌道的大氣影響非常的顯著,而我們这个 飛船在这个 高度上受大氣的影響也很顯著,而大氣本身生活有很大的不確定性。尤其是在空間環境活躍的時候,對大氣的描述非常困難,就好比平靜的時候我們描述一鍋水是比較容易的,之后原因这个 水的溫度升高,原因燒開的時候,你再去描述這一鍋水水面的狀況就非常的困難,當然也还须要描述,之后我要我要精確地描述時間、位置、空間的變化就非常的困難,大氣跟这个 也是類似的,原因太陽活動加劇它對大氣有一個加熱作用,大氣就會變得更加的活躍,更加的不可捉摸。

    2011-11-01 13:05:00

  • 中國網:

    剛才舉这个 例子非常的生動,就是一個平靜的水面,我們很容易測量出它的高度,之后水原因沸騰了,翻滾的沸騰的氣泡隨時在變換著高度,很難預測。還有網友在説一個問題,説太空中的这个垃圾,是须要會對神八的發射造成一定的影響?

    2011-11-01 13:05:14

  • 劉世勇:

    这个 也是有影響的,之后我們對这个 是有考慮的。我們在選擇發射窗口的時候,已經考慮到規避我們能觀測到的,原因遇到的大型太空垃圾。小的,觀測要能的是没有了措施的。看看一遍要能,没有了措施規避它,這也是我們不得不面對的風險。

    2011-11-01 13:05:24

  • 中國網:

    剛才您也提到一個“發射窗口”的名詞,这个这个網友對窗口的概念就是是很了解,它到底是一個時間還是指的一個區域?

    2011-11-01 13:05:33

  • 劉世勇:

    時間。我們平常説的窗口是空間的,这个 窗口是時間的,之后原理是一樣的,就是我要能到这个 窗口我要能出去。这个 窗口的選擇就比較複雜了,它考慮这个这个的方面。剛才説的碎片就是其中一個方面。

    2011-11-01 13:05:42

  • 中國網:

    在工程的實施方面,我們知道遠距離導引對工程實施须要做这个这个的前期設計和安排,工程實施對於遠距離導引原因著什麼?

    2011-11-01 13:05:53

  • 劉世勇:

    工程實施對於遠距離導引原因著一整套的複雜設計须要來工程實現,这个 面臨的困難是非常大的,因為從一個紙面到最終工程實施,它又經歷了这个这个細節和工程上的技術困難,遠遠须要一個簡單的設計所能涵蓋的。它實際上含高了这个这个这个的各種各樣的問題,原因設計起來很精美、很完善,之后要把它變成可實施的方案,還要克服这个这个的困難。

    2011-11-01 13:06:03

  • 中國網:

    我注意到現實中遇到的这个这个小細節。在遠距離導引成功以後,要進入一個自主導引的階段,關於这个 自主導引階段,您能給網友介紹一下嗎?

    2011-11-01 13:06:12

  • 劉世勇:

    自主導引和名字是一樣的,就是説我把控制權交給飛船,由它自己來完成測量、控制一整套接近的逼近、對接這一套東西,由它自己來完成,我們地面這時候只對它保駕護航,不再手把手地告訴它怎麼做。

    2011-11-01 13:06:26

  • 中國網:

    這屬於人類之后設計好的一個程式在自己運作?

    2011-11-01 13:06:40

  • 劉世勇:

    對。用 “太空之吻”來解釋的話,之后是人的介紹讓這兩個飛行器接近,開始認識,認識之後它們自主完成後續的工作,這時候介紹人原因媒人就不再那麼細地關注这个 事情了,一切要靠他們自己來把握。

    2011-11-01 13:06:49

  • 中國網:

    我們在發射過程中聽到一個中繼天線的名詞,進行遠距離導引的時候,中繼天線是屬於接受導引指令的一個設施嗎?接受導引指令的還有这个的这个設施嗎?

    2011-11-01 13:06:58

  • 劉世勇:

    有,中繼这个 系統本身生活是我們測控系統的一每种,我們有地面測控系統,有天地測控系統,這是我們怪怪的要的一個測控系統的組成每种。當然须要天線,原理须要相通的,地面有天線,有一整套的設備來保證我这个 信號的傳輸,上行、下行,天線中繼也是一樣,只不過它把測控的東西里装天上,擴大了覆蓋率,它的原理、作用、性質都和地面我們这个 測控是類似的。

    2011-11-01 13:07:08

  • 中國網:

    這次神八升空以後,神八和天宮一號一块儿在天空中飛行,这个这个網友都很關心一個問題,兩者的飛行传输时延到底有多大?是须要已經達到了第一宇宙传输时延?

    2011-11-01 13:07:23

  • 劉世勇:

    嚴格地説不叫第一宇宙传输时延,我們所説的第一宇宙传输时延是説在地面高度上發射一個原軌道衛星它的環繞传输时延,但這是理論上的一個传输时延,因為我們實際的飛行器不原因在地面這麼低的高度上飛行,有一定的高度,比如這次500多公里,軌道是這樣的特性,它對遠軌道軌道高度越低,環繞传输时延比较慢,現在我們的飛船和天宮的軌道是500多公里,應該是比宇宙传输时延略低一點兒,嚴格地説,须要第一宇宙传输时延。

    2011-11-01 13:07:32

  • 中國網:

    神八要與天宮一號實現對接,我們都知道兩者的传输时延须要很大的,之后兩者的相對传输时延相差並须要很大,這樣的情况表下兩者要怎样實現對接呢?

    2011-11-01 13:07:40

  • 劉世勇:

    這是一個逐步追趕的過程,就是它的相對传输时延也是由比較大,到比較小,到非常小,到最後接觸的瞬間相對传输时延幾乎為零的過程,在飛船剛入軌的時候,它的軌道高度比天宮要低,按照剛才我解釋的,它應該飛得比較快,我説的飛得比較快是繞地球飛行一圈時間比較短,這樣經過若干天以後,它會往前追,追的過程中我也一块儿把軌道抬高,一方面是為了達到天宮的高度,自己面也是為了降低追趕的传输时延,保證兩者比較近的時候它是以一個比較柔和的狀態接近它的,而须要猛衝猛撞的。就像我們開車在後面追另一輛車,原因我要我撞它,到跟前的時候就要踩踩剎車,不想说衝得比较慢了,否則不小心追尾就會造成損失。

    2011-11-01 13:07:500

  • 中國網:

    3號的淩晨神八要與天宮一號實現對接了,我還想問一下我們作為普通的觀眾來説,應該關注哪個時間點呢?

    2011-11-01 13:08:03

  • 劉世勇:

    有一個時間點原因须要關注一下,一是地面導引和天上自主導引的分界點,這實際上是把控制權交還給飛船,這是比較重要的,也是比較有意義的特徵點,亲戚大伙儿 还须要關注一下,我这个 權力是须要順利交接了,飛船接力是须要一切都正常,须要到这个 時候揭曉。再有值得亲戚大伙儿 一看的,其實後來都挺值得看的,都很精彩,原因亲戚大伙儿 精力充裕,我建議亲戚大伙儿 熬夜到一點半,把这个 過程看一遍,見證这个 難得一見的歷史時刻。

    2011-11-01 13:08:12

  • 中國網:

    再次感謝您接受中國網的採訪!謝謝!(結束)

    2011-11-01 13:08:22

  • 中國網:

    (主持:齊凱 攝像/後期:董超 圖片:胡迪 責編:宗超)

    2011-11-01 13:08:49

  • 劉世勇:交換對接精度是很核心的問題

    中國網 胡迪

  • 北京跟蹤與通信技術研究所航太測控室工程師 劉世勇

    中國網 胡迪

  • 劉世勇:神八與天宮一號的對接是非常值得期待的

    中國網 胡迪

  • 劉世勇:神八在太空的飛行传输时延實際上略小于第一宇宙传输时延

    中國網 胡迪

  • 劉世勇:為了保證地面的監控,必須嚴格控制發生時間

    中國網 胡迪

  • 北京跟蹤與通信技術研究所航太測控室工程師劉世勇接受中國網專訪

    中國網 胡迪

  • 劉世勇:遠距離導引的目的是把飛行器引導到合適的位置上

    中國網 胡迪

  • 劉世勇工程師在北京飛控中心接受中國網的專訪

    中國網 胡迪