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标  题: 中国载人航天工程测控通信系统总设计师：于志坚
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed May 19 20:42:58 2004), 站内

（2003-10-20 17:23:32） 来源：光明日报 

　　于志坚，1960年出生，山东平度人，毕业于解放军测绘学院，硕士生导师。北
京跟踪与通信技术研究所所长,中国载人航天工程测控通信系统总设计师。 

　　记者：测控系统工作与读者见面比较多了，但大家对整个测控系统并不是很了
解。目前我国测控网的布局是怎么样的？ 

　　于：我们国家现有的测控网有三个。第一个是原来的超短波测控网,负责我们
国家中低轨道卫星的测控任务。这个网现在还有三、四个测控站在用，主要是测控
今年刚打的“风云一号”卫星，大约还有两到三年的寿命。超短波测控网的频段不
太标准，频率低，与电视、广播的频率差不多，相互间易形成干扰，测量精度也差
一些。所以等“风云一号”任务执行完以后，也就是2004年到2005年吧，超短波测
控网就淘汰了；第二个测控网是C波段测控网，主要用于同步卫星的发射和定点管
理。这个网有三个站，一个在渭南，一个在厦门，还有一条测控船。后来在又建了
一个由若干限动天线和遥测单收站组成的长期管理站，负责我国C波段卫星的发射
和定点管理；第三个就是现在为中国载人航天工程建立起来的测控网，为S波段测
控网，形成了目前我国的一个高精度测量带。这个测控网主要负责载人航天的测量
任务，同时也兼顾了我国中低轨卫星和部分地球同步卫星的测控。这也是未来的主
用测控网，原来超短波测量的任务都由它来取代。 

　　记者：载人航天测控网从什么时候开始研制? 

　　于：1992年载人航天工程开始启动，测控系统也就开始论证、设计和研制了。
 

　　记者：您一直在参加？ 

　　于：对。1992年工程上马以后，我们所也新编了一个载人航天测控总体技术研
究室，我就一直负责这项工作，从论证到总体方案设计以及任务实施一直都参加。
 

　　记者：测控通信系统任务前期都需要做哪些工作? 

　　于：前期主要分几个阶段。首先要根据任务总体要求进行方案论证，论证它的
合理性、必要性和可行性。可行性主要是根据我们国家测控网的水平，考虑能不能
做到，如果做不到，再返回去迭代，这就是我们的第一步。论证之后就根据任务需
求，确定那些站参加，还需要增加几个站，需要配备哪些新的东西，等等，进行总
体方案设计。这些工作完成之后，就进入了第三个阶段，设备研制和软件研制。这
期间还有一个分系统的方案设计问题。载人航天测控网分了五个分系统：上升段、
返回段、通信分系统、中心分系统、海上测量分系统，各分系统也要进行相应的方
案设计。这个工作量很大，前后经历了很长时间。再一个就是软件开发，也是一项
很大的工程，设计单位很多，应用软件、系统软件都要分工研制。硬件、软件都完
成了，才开始集成、联调。前期调试争取把每个环节都测试到，像上升段、运行段
、返回段的联调，测量船都要参加。关键弧段都是按一比一的时间走,运行段因为
时间很长,可以进行压缩联调，但前期测试都要做到。分系统调试工作都正常了,进
行全系统联调。 

　　记者：载人航天工程测控网一共有多少个测控站？ 

　　于：载人航天工程测控网一共有十三个站，大体是这样布局的：上升段有三个
站，第一个是东风，就是发射场；第二个是渭南站，在西安附近；第三个是青岛站
。这三个站负责飞船在上升段的测量，覆盖率可以达到100%。其次是入轨段，有两
条测量船：“远望一号”和“远望二号”。飞船入轨的时候有很多动作，如捕获地
球、建立正常运行姿态、太阳帆板要展开、判断轨道是否正确等，都能够看到。青
岛站在入轨后1分钟还可以看，和“远望一号”测量船可以接上。这样的话，飞船
入轨以后5到6分钟的情况地面都可以看到，基本可以判断飞船入轨的高度够不够，
太阳帆板动作是否正常。入轨二十分钟以后，“远望二号”船再进一步跟踪判断，
看看飞船入轨运行情况，是不是有问题。第三个关键段是返回段，非常重要。因为
飞船在这个弧段要进行调姿、分离和制动。这个弧段我们布置了两个测控站：一个
是“远望三号”测量船，在好望角附近；另一个是纳米比亚陆上测控站，取代了原
来租用法国的一个测控站。飞船返回时的调姿、分离等动作都在这两个站里完成。
 

　　记者：返回段也是全部覆盖。 

　　于：对。其实返回段只有一条船测量就够了。增加纳米比亚这个站，一是为了
把飞船返回制动这一弧段全部覆盖，可以多看一段时间；再一个原因是这个地区的
海况不好，“好望角”被航海家称做“死亡之角”，可能一两天没问题，时间一长
海况就不稳定了。我们担心这条船因为海况问题而不能执行任务，所以后来提出来
在纳米比亚建一个测控站。这样的话，即便“远望三号”船有问题，我们还有一个
备份。下一个弧段是飞船返回舱分离，有两个站。一个建在巴基斯坦的卡拉奇，原
来是我们国家的一个活动站，现在基本上就不动了。另一个是新疆和田的一个活动
站，可以接着卡拉奇站继续监测。最后就是着陆场的活动测量站，负责飞船再入大
气层后的回收测量。这几个关键段都保证了,其他的运行不必盯那么久。考虑到运
行段的测量间隔太久，我们又在印度洋布了一条“远望四号”测量船，保证飞船自
主运行期间每一圈都能够看到。 

　　记者：我们在国内建测量站主要考虑哪些因素？ 

　　于：一是根据飞船的飞行轨迹，二是在国内尽量把经度拉开，在最远的地方建
测量站。西边在喀什建了一个站，出境入境都可以看。东边有青岛站，又增加了一
个厦门站。这样一来，上升段三个站，加上喀什和厦门，国内五个陆上固定站，四
条测量船，国外有纳米比亚和卡拉奇站，还有和田和着陆场两个活动站，一共十三
个。 

　　记者：这么多测控站，测控的覆盖率能达到多少? 

　　于：针对飞船运行轨道来讲，我们现在的覆盖率平均能达到14%-16%。但是关
键段的覆盖率很高，像上升段我们百分之百全部覆盖了。入轨段也很关键，放了两
条船。返回段放了一条船，建了纳米比亚、卡拉奇两个陆上固定站及和田活动测量
站。这几个关键段都有了保证之后，在运行段放了一条“远望四号”船，每一圈都
能够测到。这种覆盖主要靠陆海基测控站，包括海外的建站。美国最初载人时建站
最多，达到了百分之二十几，己经很困难了。我们对如何建站的方案一开始也讨论
了很长时间，基本指导思想就是：第一要确保关键段，有动作弧段的测控；第二个
尽量兼顾运行段，就是提高覆盖率。这个原则在现在看来是很正确的。因为根据我
们国家的国力,不可能大规模进行国外布站。 

　　记者：这么大的布局，我们怎么去协调控制？ 

　　于：整个布局是分了三个中心。一个是东风指挥中心，负责上升段从发射到入
轨的测控；一个是北京指挥中心，负责运行段和返回段；第三个是西安卫星测控中
心，实际上是我们国家卫星测控用的。因为载人航天的测控可靠性要求很高，关键
的控制计算最少要两到三个单位来计算，一个单位计算怕出现失误。俄罗斯他们就
出现过把符号单位搞错的问题。所以我们把西安测控中心针对载人飞船的要求进行
了一些改造，这样既可以承担卫星测控，又可以承担飞船测控。这样我们新建立了
两个中心，改造了一个西安中心，可以全面控制和协调测控站的使用。 

　　记者：操纵这么大的一个测控网，您觉得最重要的难点在哪里？ 

　　于：主要是对它的操作和管理。因为你拥有几台先进的设备，建几个测控站，
并不等于你就拥有了一个先进的测控网。一个完整的测控网至少由两个“中心”加
若干个测控站组成。 

　　记者：两个“中心”是针对什么说的？ 

　　于：一个是网管中心，对所有的测控站进行管理。这包括两个方面：一是各个
站把自己的设备运行情况实时发送到网管中心，从网管中心可以看到整个系统的设
备工作情况；二是调度和控制各个测控站的任务。什么时候执行什么任务，要有合
理的分配。比如说这一次执行载人飞船的测量，下一次是卫星任务，提前要把执行
参数发送过去，相当于远程匹配和控制，也就是对测控站进行远距离操作；另一个
“中心”是测控中心，也就是任务中心，是对航天器的操作，对航天器发指令。航
天器状态通过遥测参数传下来，测控中心能够看到。我们这个测控网就是按照这样
的总体方案进行建设。网管中心只有一个，任务中心可以有很多个。我们载人航天
有一个任务中心，卫星也有一个任务中心。将来发展到第二代导航星座，卫星很多
，可能有二十多颗卫星组成，都可以建立不同的任务中心，负责测控不同的任务。
 

　　记者：我们这个测控网在国际上是处于一个什么样的水平? 

　　于：我们这个测控网在国际上是很先进的，达到了世界先进水平。衡量一个测
控网是不是很先进，有很多指标。覆盖率只是其中的一部分，但不是主要的指标。
因为它不是技术性的问题，与你的资金投入有关。测控网的先进性主要指整个体系
的自动化水平、网络管理水平、多任务支持水平等，这些技术指标形成一个总体指
标。同样一个测控网，可以管10颗20颗星，也可以管50颗星，这样就把我们的效益
发挥出来了。另外也与设备本身的精度有关系，这些我们都达到了世界先进水平。
还有设备本身的自动化水平、稳定性、可靠性等，都是很重要的指标。我们国家这
个测控网效率很高，可以说是有中国特色的先进测控网。 

　　记者：您是测控通信系统的总设计师。这几次“神舟”飞船发射过程中，哪一
次对您来说最艰难？ 

　　于：“神舟”三号飞船的发射过程中，遇到了“日凌”问题，当时我在发射场
，感到压力很大。其实“日凌”问题是一种自然现象，每年的春分、秋分前后，在
静止卫星星下点进入当地中午前后的一段时间里，卫星处于太阳与地球之间，地面
卫通站对准卫星的同时，也对准了太阳，这时强大的太阳噪声使通信无法进行，这
种现象称为“日凌中断”。正好“神舟”三号飞船发射赶在这个时间，任务前都集
中精力协调这个问题。 

　　记者：实际上平时的通信网都存在这个问题。 

　　于：平时的情况不一样，中断一下无所谓。因为都知道是这个时间，提前发个
预报，让大家注意一下，如果没信号可能是“日凌”中断问题。但对于我们载人飞
船的这个网来说，有些站可以这么做，中断就中断了，中断完了再建立起来。但有
些站是不允许中断的，比如说正好那一段时间在关键段，像返回段要及时发送遥控
指令，实时判断飞船调姿、制动情况等，中断就有问题了。 

　　记者：当时“日凌”问题会影响哪些测量站？ 

　　于：那时主要是“远望三号”船，处在飞船返回段测量中，看“日凌”发生的
时间与“远望三号”船测控时间差多长时间，会不会中断“远望三号”船的测控。
当时计算是差了约半个小时。 

　　记者：也就是说“日凌”发生时间离飞船到达“远望三号”船的测控区域还有
半个小时。 


　　于：对。我从设计师这个角度上考虑，从技术分析上认为是可以的。当时在北
京、发射场都组织人员计算过，推断了一下，认为问题不大，不会影响发射任务。
但是从任务组织上来讲，感觉这个问题太重要了。当时提出了很多方案，是不是要
推迟一天发射等等，当时我的压力非常大。后来在任务过程中，根据我们预报的时
间，我又专门组织人员把“日凌”真正发生的时间、通信中断和建立的时间严格的
看了一下，实际证明真正发生“日凌”的时间和我们预报的时间基本吻合，前后差
了不到一分钟。通讯中断都又建立的时间也是三五分钟。 

　　记者：毕竟测控通信系统是飞船和地面唯一的连线，任何一个小问题都会引起
大家的担心。 

　　于：的确是这样。“神舟”三号期间还有一件事，飞船运行初期出现了一些小
的低级错误，造成很紧张的气氛。当时飞船飞行到第二圈和第四圈，喀什测控站和
卡拉奇测控站接收数据都不正常。因为这两个站是连续的，一般连续两个站出现错
误，可能就标志着飞船不正常了。所以我听到这个消息后很担心，就赶紧叫总体人
员组织分析。遥测数据有问题，地面上不知道飞船工作正常不正常，有什么故障也
说不清，后面的工作就无法进展了。 

　　记者：那时候刚发射完。 

　　于：刚发射完两个小时，其他测控站数据都拿不出来。我那时还在发射场，晚
上折腾了半夜，后来发现不是飞船出问题，才稍稍松了口气。卡拉奇站地面设置有
点问题，喀什站是地面机故障，倒没有造成很大的损失。但类似这类问题，在任务
期间非常紧迫。因为遥测数据是飞船上天后唯一的通信方式，尤其在载人飞行的时
候，飞船工作正常不正常、航天员和地面之间的联系都完全靠数据说话，作为我们
总体设计师，最担心的就是这个。 

　　记者：测控系统在将来还面临更加艰巨的任务，您觉得我们这个测控网将来的
发展方向是什么? 

　　于：测控通信系统一开始的设计方案就是按载人状态设计的,一次投入，长期
服役，所以我们这个网设计建设好了之后,至少要保持十五年不变，每次任务的改
变只是根据火箭、飞船的状态调整，做一些软件上的改动。目前这个陆海基测控网
对于载人航天的一期工程是够用了，但未来的发展，考虑到将来要搞空间站，进行
空间交会对接，这个网就不够用了。所以空间实验室也好，空间站也好，将来必须
解决的就是数据的高速实时传输，这就需要有中继卫星。现在国外像美国、俄罗斯
都有中继卫星。中继卫星的系统要比海事卫星强得多，传输速度快，覆盖率高，一
颗中继卫星可以达到50%，两颗中继卫星就可以达到85%，这是未来的发展方向。
 


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