雷達信號處理國家級重點實驗室畢業生易予生參與航天重大工程 保障總書記與航天員天地對話

人物簡介

易予生，現任航天科技集團五院空間站系統測控與通信分系統主任設計師。2005年9月進入西安電子科技大學雷達信號處理國家級重點實驗室攻讀碩士學位，2006年9月碩博連讀，2010年3月博士畢業。

6月23日上午，習近平總書記來到北京航天飛行控制中心，同在天和核心艙執行任務的航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波天地通話。

圖片來自央視網

6月23日，一場天地通話在中國北京與400公里外的太空之間上演。

9時30分左右，北京航天飛行控制中心，習近平總書記正在與首批進駐我國天和核心艙的3名航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進行視頻通話。大屏幕上，航天員的視頻畫面清晰，語音清脆響亮。

就在此刻，距地面約3.6萬公里處，由3顆天鏈中繼衛星組成的天基測控系統猶如一座“太空基站”，實時保障這場天地通話暢通無阻。

在這個人人離不開網絡的時代，航天員是否能在太空用上Wi-Fi成為公眾關心的話題。

據航天科技集團五院空間站系統測控與通信分系統主任設計師易予生介紹，在駐留空間站的3個月里，航天員通過站內通信網，不僅可以與地面進行語音視頻通信、收發電子郵件，還可以收看電視節目，并與家人進行私密通話。“航天員家屬在地面可通過專用話與航天員進行點對點私密通話，地面工作人員都聽不到。”易予生說。

跨時空通信是怎么實現的？

易予生介紹，完成這場天地通話，需要空間站、天鏈中繼衛星和地面站三者的共同參與。

在空間站天和核心艙上，10余臺有線和無線網絡攝像機、有線和藍牙耳機、手機、PAD、筆記本電腦都可作為網絡終端。這些終端將采集到的圖像和話音數據通過有線或無線Wi-Fi的方式連接至艙內以太網交換機，通過高速通信處理器經中繼鏈路傳輸到地面。就好比在地面上，我們打電話、發短信要通過手機天線一樣，五院西安分院ZRHT項目技術負責人余曉川介紹，空間站與地面的聯系，絕大部分靠核心艙上的中繼天線完成。

有了中繼天線，就像把“手機”交給了空間站，能實時與地面取得聯系。不僅如此，為了滿足空間站在軌15年的使用壽命需求，研制人員還對天和核心艙的中繼天線進行了可維修設計。這相比于之前發射型號在軌無法修復的設計而言可謂是一大突破。

“艙上有兩套網絡，一套是通信網，一套是載荷網，這兩套網絡在物理上是一起的、邏輯上是分開的，數據統一匯集到艙上的中繼天線終端，通過中繼衛星傳到地面。” 易予生說。

“天鏈”搭建太空天路

不卡頓、不斷網

3.6萬公里高空，由天鏈一號03星、04星，天鏈二號01星組成的天基測控網就像一個“太空基站”，將核心艙和地面站連接起來，建立起一條太空“天路”。空間站與地面之間的語音、視頻、電子郵件數據，以及下行的科學實驗數據都走這條“天路”通過。

如此繁忙的“天路”，是否會出現擁堵現象？易予生表示，這條通信鏈路的下行速率是1.2G，與地面5G通信速率相當。中繼衛星地面站實時接收太空數據，然后將數據傳到北京飛行控制中心，再根據不同標識進行自動分發，時延僅為秒級。

在天鏈中繼衛星投入使用之前，我國主要是通過地面測控站來實現對中低軌航天器的跟蹤與監控。但是，中低軌航天器都是在200~2000公里的軌道上，只有很少一段時間能夠與一個固定的地面測控站建立穩定的數據傳輸鏈路，信號中斷是常有的事。

空間站在軌飛行，每90分鐘就要繞地球一圈，天地通話是否可能出現中斷現象呢？

“不可能。”易予生斬釘截鐵地說，空間站穩定飛行之后，通過3顆中繼衛星和核心艙的中繼天線，天地測控覆蓋率可達90%以上。“等到空間站三艙形成組合體后，通過另外兩個艙中繼天線偏裝，測控覆蓋率可接近100%。” 易予生補充說。

來源：中國航天報