载人空间站工程测控通信系统挑战和机遇

中国2024航天载人总结(共3篇)中国2024航天载人总结第1篇伟大的事业孕育伟大的精神，伟大的精神推动伟大的事业。

大家都知道载人航天工程，是当今高新技术发展中极具风险和挑战的领域。

要完成这一中华民族的壮举，不仅需要雄厚的经济实力和强大的科技实力作支撑，而且需要巨大的精神力量来推动，才能取得圆满的成功。

中国的载人航天工程，从飞船设计、火箭改进、轨道控制、空间应用到测控通信、航天员训练、发射场和着陆场等方案论证设计，都瞄准世界先进技术，确保工程一起步就有强劲的后发优势。

面对一系列全新领域和尖端课题，科技人员始终不懈探索、敢于超越，攻克了一项又一项关键技术难题，获得了一大批具有自主知识产权的核心技术和生产性关键技术，展示了新时期中国航天人的卓越创新能力。

这些重大突破，使我国在一些重要技术领域达到了世界先进水平。

中国航天人的成功实践告诉我们，一定要勇于站在世界科技发展的最前列，敢于在一些重要领域和科技前沿创造自主知识产权，大力提高核心竞争力，努力在世界高新技术领域占有一席之地。

载人航天精神，是无私奉献的精神。

我国载人航天事业的建设者，是一支具有光荣传统、建立了卓越功勋的团队。

中国航天人勇敢地肩负起攀登航天科技高峰的神圣使命，为了祖国的航天事业，淡泊名利，默默奉献。

他们献出了青春年华，献出了聪明才智，献出了热血汗水，有的甚至献出了宝贵生命。

他们用顽强的意志和杰出的智慧，将_一切为了祖国，一切为了成功_写在了浩瀚无垠的太空中。

弘扬航天精神，我们青少年要紧紧聚集在爱国主义的旗帜下，形成强大的民族凝聚力、向心力。

我们青少年是祖国的未来，是民族的希望。

梁启超曰：“少年智则国智，少年富则国富，少年强则国强，少年独立则国独立，少年自由则国自由，少年进步则国进步，少年胜于欧洲，则国胜于欧洲，少年雄于地球，则国雄于地球。

”我们要参与各种社会活动和公益事业，唱响爱我中华之歌，让爱国主义精神在我们心中深深扎根。

我们要了解中华民族饱经沧桑、艰难曲折的奋斗历史，树立民族自信心和自豪感，焕发报效祖国的壮志豪情。

【材料一】中国空间站工程于2010年9月批准实施，以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型，可长期在轨稳定运行。

其中，天和核心舱是中国空间站发射入轨的首个舱段，主要用于空间站统一控制和管理，具备长期自主飞行能力，可支持三名航天员长期驻留，并开展航天医学、空间科学实验和技术试验，是目前我国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器。

按照此前公布的空间站建造任务规划，我国将实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成空间站在轨建造。

【材料二】2021年4月20日19时51分许，我国首艘货运飞船天舟一号在我国文昌航天发射场发射成功。

这是我国载人航天工程“三步走”发展战略第二步的收官之作，标志着我国即将开启空间站时代。

2021年4月22日12时23分，天舟一号与天宫二号（天宫二号是我国真正意义上的空间实验室，于2016年9月15日发射）顺利完成自动交会对接。

随后，天舟一号与天宫二号进入组合体飞行阶段，将按计划开展推进剂在轨补加，以及空间应用和航天技术等领域的多项实（试）验。

【材料三】2021年5月29日晚，我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。

5月30日5时01分，天舟二号货运飞船采用自主快速交会对接模式，精准对接于天和核心舱后向端口，整个过程历时约8小时。

天舟二号携带了航天员生活物资、舱外航天服及空间站平台设备、应用载荷和推进剂等与天和核心舱完成交会对接后，转入组合体飞行阶段，将按计划开展推进剂补加和空间站应用项目设备测试等工作。

【材料四】进入“空间站时代”，航天员在轨驻留的时间将大大延长，航天员的“技术技能”也将发生很大变化。

过去航天员“上天”做的大部分是舱内实验，将来空间站建造阶段，航天员大量的工作可能要在舱外空间进行，这对航天员来说是非常大的挑战。

未来，我国空间站将在空间生命科学与生物技术微重力流体物理和燃烧科学、空间材料科学、微重力基础物理等8个研究方向、30多个研究主题上开展大规模的空间科学研究和应用。

人类太空探索的未来：挑战与机遇人类对太空的探索从未停歇。

从阿波罗11号登月的伟大成就到国际空间站的合作建设，人类在太空探索方面取得了显著进展。

然而，随着技术的进步和国际合作的深化，人类的太空探索正面临着前所未有的机遇与挑战。

本文将探讨人类太空探索的未来发展方向，重点关注技术突破、国际合作、商业化趋势以及面临的主要挑战。

技术突破与未来任务1.深空探测技术的发展随着太空技术的不断进步，深空探测已经成为未来太空探索的重要方向。

NASA的“阿耳忒弥斯计划”旨在将人类重新送上月球，并建立月球基地，为未来的火星任务奠定基础。

与此同时，私营企业如SpaceX也在推动深空探测的进步，其“星际飞船”计划旨在实现对火星的载人探测。

未来，随着推进技术、生命维持系统和辐射防护技术的进步，人类有望实现对更远距离的深空探测和长期驻留。

2.行星资源开发随着对行星资源的兴趣增加，开采和利用外星资源成为太空探索的重要领域。

小行星和月球上蕴藏着丰富的矿产资源，如稀土元素和贵金属，这些资源具有重要的经济价值。

通过开发这些资源，人类可以减少对地球资源的依赖，同时为太空探索提供所需的材料和能源。

此外，开展行星资源开发的研究和技术准备将有助于推动太空经济的发展。

3.空间生命科学研究太空环境对生物体的影响一直是科学研究的重点。

研究表明，长期在微重力环境下，生物体的生理和生化过程会发生显著变化。

未来的太空任务将进一步研究这些变化，以揭示生命在极端环境下的适应机制。

此外，空间生命科学的研究还将帮助我们了解宇宙中的生命起源及其可能的存在形式。

国际合作与商业化趋势1.国际合作的深化太空探索已经成为国际合作的重要领域。

国际空间站（ISS）是各国科学家和工程师合作的典范，为不同国家的研究人员提供了一个共同的平台。

未来，国际合作有望进一步深化，例如通过联合开发月球基地、火星探测任务等。

同时，国际合作也将帮助分担高昂的太空探索成本，实现资源和技术的共享。

2.商业化太空探索随着私营企业的加入，太空探索的商业化趋势日益明显。

㊀V o l ．３１㊀N o ．６㊀１６６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程S P A C E C R A F TE N G I N E E R I N G ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３１卷㊀第６期㊀２０２２年１２月我国载人航天器测控与通信技术发展陈晓光㊀易予生㊀丁凯(北京空间飞行器总体设计部,北京㊀１０００９４)摘㊀要㊀梳理了我国神舟载人飞船㊁天舟货运飞船和空间站的测控与通信技术设计状态和发展历程,提出了我国载人航天器测控与通信系统逐步小型化㊁集成化㊁通用化㊁高性能的发展趋势.结合未来载人航天新阶段测控与通信技术的需求,给出了未来载人航天器测控与通信可重构㊁智能化㊁批产化㊁一体化发展的重点方向和关键技术.关键词㊀载人航天器;空间站;地基测控;天基测控;出舱通信中图分类号:V ４４８㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀D O I :１０ ３９６９/ji s s n １６７３Ｇ８７４８ ２０２２ ０６ ０２０D e v e l o p m e n t o fT T &CC o m m u n i c a t i o n sT e c h n o l o g yf o rC h i n aM a n n e dS pa c e c r a f t C H E N X i a o g u a n g ㊀Y IY u s h e n g㊀D I N G K a i (B e i j i n g I n s t i t u t e o f S p a c e c r a f t S y s t e m E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g １０００９４,C h i n a )A b s t r a c t :T h e d e s i g n s t a t u s a n dd e v e l o p m e n t o fC h i n a sS h e n z h o um a n n e ds pa c e c r a f t ,T i a n z h o u c a r g o s p a c e c r a f t a n ds p a c es t a t i o n T T&C (t e l e m e t r y ,t r a c k i n g an dc o mm a n d )c o mm u n i c a t i o n s t e c h n o l o g y a r es u r v e y e d ．T h ed e v e l o p m e n t t r e n do fm a n n e ds pa c e c r a f tT T&Cc o mm u n i c a t i o n s s y s t e m ,w h i c hi s g r a d u a l l y m i n i a t u r i z e d ,i n t e g r a t e d ,u n i v e r s a la n dh i g h Ｇp e r f o r m a n c ei si n t r o Ｇd u c e d ．C o mb i n e dw i t h t h e r e q u i r e m e n t s o fT T &Cc o m m u n i c a t i o n s t e c h n o l o g y i n t h e n e ws t a ge of f u Ｇt u r em a n n e d s p a c e ,t h e k e y d i r e c t i o n s a n d t e c h n o l og i e s f o r th e r e c o n fi g u r a b l e ,i n t e l l i g e n t ,b a t c h p r o d u c Ｇt i o n a n d i n t e g r a t e d d e v e l o p m e n t o f f u t u r em a n n e d s pa c e c r a f tT T &Cc o m m u n i c a t i o n a r e g i v e n ．K e y w o r d s :m a n n e ds p a c e c r a f t ;s p a c es t a t i o n ;g r o u n d Ｇb a s e d T T&C ;s p ac e Ｇb a s ed T T&C ;E V A c o mm u n i c a t i o n s收稿日期:２０２２Ｇ１０Ｇ０８;修回日期:２０２２Ｇ１２Ｇ１０基金项目:中国载人航天工程作者简介:陈晓光,男,硕士,研究员,研究方向为载人航天器系统设计和测控通信.E m a i l :s u n r i s e ７７＠s i n a ．c o m .㊀㊀载人航天器测控与通信技术包括测控技术及数据传输技术两部分.载人航天器入轨后,由器上测控与通信分系统和地面站系统㊁中继卫星系统一起,共同建立器地无线测控㊁测量及对地数据传输㊁中继数据传输通信链路,完成对载人航天器状态采集㊁轨道测量㊁运行控制㊁载荷数据下传地面等功能.载人航天器测控与通信系统是航天器在轨与地面沟通和数据传输通信的重要生命线,为载人航天器在轨正常工作提供各项信道保障条件[１Ｇ２].㊀㊀近年来,随着微电子㊁软件无线电等技术的发展,涌现了大量应用于测控与通信领域的新技术㊁新产品㊁新思路,呈现出一些新变化㊁新趋势[３Ｇ５].本文在梳理和总结我国载人飞船㊁货运飞船㊁空间站测控与通信技术发展现状的基础上,结合测控与通信技术的发展历程,总结提炼了载人航天器测控㊁导航㊁数传㊁星间等方面的发展趋势.最后,归纳并给出了未来载人航天器对测控与通信技术的需求,以及测控与通信技术未来发展的重点方向和关键技术.１㊀测控与通信技术发展现状载人航天测控与通信的主要任务是在天基中继卫星㊁导航星座㊁陆基测控站和海基测控船支持下,完成载人航天器(载人飞船㊁货运飞船㊁空间站)的跟踪测轨㊁遥测遥控㊁中继通信㊁高速数传㊁图像通信㊁话音通信㊁交会对接通信㊁出舱活动通信等功能,见图１.图１㊀载人航天器测控与通信系统F i g １㊀M a n n e d s p a c e c r a f tT T&Cc o mm u n i c a t i o n s s ys t e m ㊀㊀由图１可知:通过对地测控与通信链路,实现天地遥测㊁遥控㊁话音数据的上下行传输;通过中继链路,实现天基遥测和指令数据㊁图像㊁话音㊁试验数据㊁延时数据㊁平台状态信息的传输;通过我国北７６１㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈晓光等:我国载人航天器测控与通信技术发展斗(B D)星座,实现定位和测速;通过遥控指令系统,完成整器指令分发与执行;通过空空通信链路,实现目标飞行器㊁追踪飞行器之间的指令㊁遥测㊁定位数据及遥操作图像数据的传输;通过出舱通信链路及舱内外无线通信链路,实现航天员与空间站之间的话音及遥测数据传输.１ １㊀地基测控系统载人航天器地基测控系统主要采用统一S频段测控体制.如图２所示,统一S频段测控集跟踪㊁测距㊁测速㊁遥测㊁遥控等功能于一体,设备简单,可靠性高,测量精度适中,已在我国载人航天器中得到广泛应用.(１)载波调制体制.统一S频段测控采用频分复用调制体制,每个基带信号先调制到自身的副载波上,几个已调副载波合并之后,再对主载波进行角度调制.一般来说,地(海)面站上/下行载波都采用调相体制(P M/P M),航天器上的测控与通信设备采用相参工作体制;或者,地面站采用上行载波调频,下行载波调相体制(F M/P M),航天器上的测控与通信设备采用非相参体制.(２)测距㊁测速体制.纯侧音测距体制或伪随机码(P N码)测距体制,或音码混合体制.采用侧音测距时,最高侧音用来保精度,低侧音用来解距离模糊.测速采用连续播双程相干多普勒测速技术,载波同步后从载波或伪码中提取出多普勒频移进行测速.(３)遥控遥测体制.对上行遥控副载波进行脉冲编码(P C M)/相移键控(P S K)调制,或P C M/多频移键控(M F S K)调制,或P C M/幅移键控(A S K)调制等.编码遥测采用对下行遥测副载波进行P C M/ P S K调制,或P C M/差分相移键控(D P S K)调制.话音㊁数据㊁图像对通信副载波进行P S K或D P S K 调制.图２㊀载人航天器统一S频段测控系统F i g ２㊀U S BT T&Cs y s t e mo fm a n n e d s p a c e c r a f t１ ２㊀天基测控系统中继卫星系统作为天基测控通信网,能够有效扩大中㊁低轨道飞行器测控㊁通信覆盖范围;中继终端设备利用我国第２代数据中继卫星系统支持,完成天地双向高速数据传输[６].中继天线终端主要实现功能包括:捕获并跟踪中继卫星信标信号;在中继卫星的可视弧段通过中继信道向地面传输数据;在中继卫星的可视弧段通过中继信道接收地面上行数据;完成规定的前向和返向信道数据处理;进行伪码测距[７Ｇ８].天链中继卫星系统利用地球同步轨道上的２~３颗中继卫星实现对载人航天器的跟踪㊁测控㊁通信甚至导航[９],如图３所示.体制上采用扩频测控体制,同时还有高数据率数传体制.采用P C M㊁偏移四相相移键控(O Q P S K)及P C M㊁码分多址(C D M A)㊁二相相移键控(B P S K)数据传输体制,跟踪导航统一采用单通道单脉冲测角㊁伪码测距的单站定轨体制,并利用星本体测控数据提高用户的跟踪导航精度,采用I,Q双通道调制,I路传送短P N码,Q路传送长P N码,短码引导长码捕获来解决无模糊测距和快速捕获问题.８６１㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀图３㊀载人航天器天基测控系统F i g ３㊀S p a c eＧb a s e dT T&Cs y s t e mo fm a n n e d s p a c e c r a f t ㊀㊀２００８年９月,神舟七号载人飞船首次使用天链一号０１星进行天基测控和跟踪,传回的视频图像清晰,话音质量好,数据可靠,成功实现了我国天基信息传输的重大突破;２０１１年１０月,天链一号０１星和０２星形成的双星系统,圆满完成神舟八号飞船和天宫一号目标飞行器的交会对接任务,极大地扩展了可数传和测控的轨道弧段,并首次实现同一波束内双目标的捕获跟踪和中继数传;２０１２年６月,神舟九号载人飞船发射升空,３名航天员成功完成与天宫一号的自动和手动对接任务,并进驻天宫一号,实现了多项首创.在轨１３天中,大量数据㊁图像㊁音频㊁电邮及神舟Ｇ天宫组合体的测控等信息,通过中继卫星系统高质量地传到地面指控中心,为此次任务的圆满完成提供了有力的保障.１ ３㊀导航定位系统载人航天器目前可同时处理我国B D二代卫星定位系统㊁G P S和格洛纳斯(G L O N A S S)卫星定位系统信号,并使用B D＋G P S㊁G P S＋G L O N A S S进行兼容定位,实现了全部B D和G P S卫星正常跟踪,在进行绝对定位解算前,优先选择B D导航卫星观测量.设备内部对导航处理板进行热备份,B DＧG P S导航板采用B D＋G P S兼容方式,处理B D卫星B１㊁B３频点和G P S卫星L１频点信号;全球导航定位系统(G N S S)导航板采用G P S＋G L O N A S S兼容方式,处理G P S卫星L１和G L O N A S S卫星L１信号.系统框图如图４所示.在交会对接和撤离阶段,追踪飞行器B DＧG P S兼容机通过空空通信设备获取目标飞行器原始测量数据,经过差分解算计算出２个飞行器间的相对位置和相对速度.绝对定位精度(３轴,１σ)不大于１５m,绝对测速精度(３轴,１σ)不大于０ ２５m/s.相对测量模式分为载波固定解㊁双差伪距㊁位置差分３种.图４㊀载人航天器定位系统F i g ４㊀P o s i t i o n i n g s y s t e mo fm a n n e d s p a c e c r a f t１ ４㊀空空通信系统空空通信子系统实现与来访飞行器间的数据交换,同时满足目标飞行器(天宫一号㊁天宫二号㊁天和核心舱)对追踪飞行器(载人飞船㊁货运飞船㊁光学舱)交会对接通信支持.在交会对接段与来访飞行器的空空通信设备建立双向空空通信链路,并实现手控遥操作任务.空空通信机根据距离远近具备９６１㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈晓光等:我国载人航天器测控与通信技术发展大㊁小功率切换功能.空空交会对接模式可分为自动交会对接㊁手动遥操作及径向对接３种工作模式.自动交会对接和径向交会对接模式时,双向数据传输速率较低,空空通信采用扩频方式进行通信,空空通信机a/b采用双机热备份方式工作.手控遥操作通信模式下,双向数据传输速率较高,空空通信采用非扩频方式进行通信,空空通信机a/b采用双机发射冷备份方式工作.１ ５㊀出舱通信系统在神舟七号飞船航天员出舱活动时,出舱通信子系统提供了超高频(UH F)的无线通信功能,实现了无线状态下出舱航天员与舱内航天员㊁出舱航天员与地面的双向通话及生理遥测数据的传输.空间站出舱通信方案在我国载人航天工程二期出舱方案基础上,重点解决了航天员在舱外跨小区切换和功率的远近效应问题.航天员在舱外活动时,通过在舱内配置出舱通信处理器㊁舱外配置的UH F收发天线与出舱航天服通信设备建立无线双向链路,传输数据包括语音㊁遥测信息等,并实现对舱外活动１００％的无线通信覆盖,如图５所示.图５㊀神舟七号和空间站航天员出舱F i g ５㊀A s t r o n a u tE V Ai nS h e n z h o uＧ７a n dC h i n aS p a c eS t a t i o n１ ６㊀图像话音系统我国载人航天工程一期和二期的图像话音设备采用了类似电路交换的设备进行切换,设备种类多,系统复杂,使用不便.鉴于地面因特网通信技术的发展,分组交换技术已经取代电路交换技术,具有切换时间快等很多突出优点,图像话音数据可在因特网上传输㊁处理和交换,再考虑到航天员信息服务㊁显示㊁空间站信息管理等需要,设计了高速通信网,传输图像㊁话音㊁空间站信息㊁航天员办公数据等中高速数据,另外还传输系统网综合数据和舱间通信的数据,以作为系统网的备份.载人空间站舱内㊁外摄像机采用集成化㊁网络化的设计思想,将图像(含伴音)采集㊁压缩编码及网络通信功能集于一身,不需要为摄像机配置专门的图像编码及网络通信接口设备.摄像机内部完成图像模拟信号的模拟/数字(A/D)变换㊁编码压缩,形成数字图像及伴音数据后,通过以太网通信模块的以太网接口直接与通信网交换机连接,实现摄像机的网络接入.载人航天器话音通信采用集中式的话音处理方案,由话音处理器实现所有话音终端的接入㊁管理㊁通信等功能,完成天地会议通话㊁专用通话㊁出舱通信㊁舱内会议等多种模式的话音通信.中继K a频段单址(K S A)信道㊁U S B链路㊁数传链路传输天地话音,互为备份.U S B上㊁下行链路提供２条高级多带激励(AM B E)体制话音通路,包括１路任务话和１路专用话,合计３２k b i t/s.中继链路由于带宽允许,提供３条高级语音编码(A A C)体制的话音,包括１路任务话和２路专用话,合计５７６k b i t/s.２㊀载人航天测控与通信技术发展特点根据载人航天任务需求,载人航天器测控与通信系统的发展分为３个阶段.第一阶段为U S B地基测控;第二阶段为地基测控为主,天基测控为辅;第三阶段为基于天基测控的天地一体化网络通信,地基测控为辅.第一阶段,从神舟一号至神舟五号.从１９９２年载人航天工程立项至神舟五号载人飞船,测控与通信系统仅有地基测控,采用U S B统一测控体制,同时包括天地话音通信㊁图像传输㊁着落信标机等产品,本阶段测控覆盖率仅为１６％.第二阶段,从神舟六号至神舟十一号,以及天宫一号和天宫二号.从神舟六号开始搭载海事终端,神舟七号搭载我国第１套中继终端,首次在国内实现了基于中继卫星系统的天基测控,测控覆盖率在０７１㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀神舟七号达到了４４％.随着我国中继卫星系统的建设,在天宫二号时实现了３颗中继卫星的覆盖,测控覆盖率达到了８８％.第三阶段,从天舟一号至空间站建成,包括神舟十二号及后续载人飞船㊁天舟一号至后续货运飞船㊁天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱及后续的光学实验舱.从天舟一号开始,到空间站三舱,以及后续的光学实验舱,测控与通信系统采用天地一体化网络通信,并首次在国内实现了基于I P 网络的天地通信,实现天地话音㊁图像和载荷数据的网络传输,实现空间站三舱㊁天舟货运飞船㊁光学实验舱的在轨组网通信.表１总结了载人航天器测控与通信技术的发展特点.表１㊀载人航天器测控与通信技术的发展特点T a b l e １㊀D e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i s t i c s o fm a n n e d s p a c e c r a f t T T &Cc o m m u n i c a t i o n s t e c h n o l o g y功能测控技术技术特点应用航天器地基测控㊀统一载波S 频段,遥控为P C M ＧP S K ＧP M ,遥测为C M ＧD P S K ＧP M ,测距为３~１１０k H z ㊀分立器件㊁直插元件,遥测１６k b i t /s,质量５ １k g㊀神舟一号~神舟八号㊁天宫一号㊁天宫二号㊀集成芯片㊁表贴元件,采用了E S A 标准频率流程,遥测１６~６４k b i t /s 自适应,采用小型化设计,质量２ ５k g㊀神舟九号~神舟十四号㊁天舟一号~天舟四号㊁天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱数传㊀S 频段㊀两路７６８k b i t /s 数据分别为图像话音数据的I 支路㊁飞船平台数据的Q 支路㊀神舟一号~神舟十四号㊁天舟一号~天舟四号天基测控㊀S 链路㊁K a 链路:由高速通信处理器㊁中继综合单元㊁K a接收组件㊁K a 发射组件及中继天线组成,中继天线共用１套展开及伺服机构㊀S 前向:U Q P S K＋扩频,传输速率２k b i t /s ;S 返向B P S K＋扩频,传输速率２０k b i t /s ;K a 前向:S Q P S K ,传输速率５０k b i t /s ;K a 返向:S Q P S K ,传输速率１ ６M b i t /s ㊀神舟七号~神舟十四号㊀S 前向:U Q P S K＋扩频,传输速率２k b i t /s ;S 返向:B P S K＋扩频,传输速率２０k b i t /s ;K a 前向:S Q P S K ,传输速率５M b i t /s ;K a 返向:S Q P S K ,传输速率１４４M b i t /s㊀天舟一号~天舟四号㊀S 前向:U Q P S K＋扩频,传输速率２k b i t /s ;S 返向:B P S K＋扩频,传输速率３２k b i t /s ;K a 前向:S Q P S K ,传输速率１０M b i t /s ;K a 返向:S Q P S K 和８P S K ,传输速率１ ２G b i t /s㊀天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱(使用二代中继卫星)卫星导航系统㊀接收G P S 导航卫星信号㊀G P S :L １频段㊀神舟一号~神舟七号㊀兼容B D ,G P S ,G L O N A S S 导航卫星系统㊀B D :B １,B ３频段;G P S :L １频段;G L O N A S S :L １频段㊀神舟八号~神舟十四号㊁天舟一号~天舟四号㊁天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱空空通信系统㊀自动交会对接㊁手控遥操作㊁径向交会对接㊁前向交会对接及转位㊀扩频模式为B P S K 调制,传输速率为２ ８k b i t /s和２８k b i t /s ;非扩频模式为D Q P S K 调制,传输速率为３ ５５６２５M b i t /s 和５ ７２５M b i t /s ㊀神舟八号~神舟十四号㊁天舟一号~天舟四号㊁天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱出舱通信系统㊀UH F 无线通信:舱通信处理器＋舱内外出舱通信天线㊀UH F 无线通信(点对点通信)㊀神舟七号㊀前返向频分㊁码分体制,采用内㊁外环联合功率控制及R a k e 接收技术㊀天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱图像话音系统㊀M P E G ２/M P E G ４图像压缩算法/H ２６４编码㊀标清图像:M P E G ２图像压缩算法,单幅７６８k b i t /s图像(含伴音);话音采用集中混音策略,任务话㊁专用话㊀神舟一号~神舟六号㊀标清图像:M P E G ４图像压缩算法,单幅７６８k b i t /s图像(含伴音)或双幅３８４k b i t /s 图像(含伴音);图像编码器集中处理,统一调度,进行 ６选２ 或 ６选１ 图像切换;话音采用集中混音策略,任务话㊁专用话㊁协同话㊀神舟七号~神舟十四号㊀高清图像:采用H ２６４编码;舱内外摄像机采用集成化㊁网络化设计,集成图像采集㊁压缩编码;话音采用集中混音策略,任务话㊁专用话㊁协同话及在轨拨号的I P 电话㊀天舟一号~天舟四号㊁天和核心舱㊁问天实验舱㊁梦天实验舱㊀㊀(１)载人航天测控与通信系统的发展方向具有小型化㊁集成化㊁通用化㊁高性能的特点.(２)导航接收机的从单频到多频,从以G P S 为主份转换为B D 为主份.１７１㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈晓光等:我国载人航天器测控与通信技术发展(３)在对地数据传输通信方面,数据传输在数据率㊁传输频段㊁设备集成度等方面均取得了较大的进展.速率由低向高㊁单通道向双通道发展㊁分立单机向集成化发展㊁空间站中继数传达到１ ２G b i t/s.(４)测控与通信系统为增加鲁棒性,普遍采用了自主管理设计,当诊断出信道或基带因空间环境影响出现故障时进行自主复位或断电操作,使系统能够快速㊁自主恢复,减少了地面人为干预,提升了效率.(５)高速测控与通信㊁B D短报文㊁二代测控中继终端㊁在无地面干预自主测控技术,均已在载人航天器中得到应用验证.３㊀载人航天测控与通信技术发展趋势为满足载人航天发展新阶段对测控与通信技术的需求,载人航天测控与通信技术有以下发展趋势.(１)批产化㊁通用化.通过测控通信产品的标准化㊁模块化,以满足测控通信产品状态统一和批产化的需求.在批生产方面,需要由分立单机装配方式向采用先进构架㊁集成统一单板和无缆化装配方式转换,如采用统一功能板,通过配备不同软件来实现各种功能[１０].(２)测控管理自主化㊁高效化.通过无依托自主测控㊁星间数据交互等有效测控手段,满足大规模多航天器的高效测控管理需求.(３)数字化㊁小型化.采用先进的数字技术降低成本,用软件技术实现相关功能,借用先进的工业技术成果,使设备集成度更高㊁性价比更高㊁成本更低.(４)通过推动以激光㊁K a频段高速数据传输为代表的先进技术应用,满足提升通信性能的需求.４㊀发展建议在载人航天测控与通信技术发展趋势牵引下,后续重点研究的几项测控与通信领域关键技术如下.(１)应答机抗干扰抗截获技术.充分利用在研载人航天器,推进扩跳频应答机在轨验证,建立型谱.开展宽带扩跳频技术研究,提升抗干扰性能.(２)导航接收机抗干扰技术.开展高精度抗干扰㊁干扰检测等技术攻关.(３)多模通用化测控终端设计技术.开展 技术状态系列化,硬件平台通用化,特殊模块组合化 先进硬件技术研究工作,应用软件无线电技术,形成多功能㊁多体制㊁通用化的多模测控终端工程化产品.(４)一体化通信架构技术.开展先进通信系统架构研究,基于标准化㊁通用化通信接口及平台处理模块,实现具有可重构㊁智能化能力的批产化一体通信产品.(５)新体制高速数传技术.针对Q/K a频段开展１６A P S K/３２A P S K高阶调制技术研究,实现自适应编码调制(AM C)技术,完成在轨载人航天器与地面数据传输平均速率最大化.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]张越,洪家财．G N S S星间测控技术发展现状与趋势[J]．电子测量技术,２０１８,４１(２３):１１７Ｇ１２２Z h a n g Y u e,H o n g J i a c a i．D e v e l o p m e n t t r e n d so fG N S S i n t e rＧs a t e l l i t e st e c h n o l o g i e s[J]．E l e c t r o n i c M e a s u r eＧm e n tT e c h n o l o g y,２０１８,４１(２３):１１７Ｇ１２２(i nC h i n e s e) [２]单长胜,李于衡,孙海忠．中继卫星支持海量航天器在轨测控技术[J]．中国空间科学技术,２０１７,３７(１):８９Ｇ９６S h a nC h a n g s h e n g,L i Y u h e n g,S u nH a i z h o n g．T r a c k i n g a n dd a t a r e l a y s a t e l l i t e s y s t e mf o r h u g e n u m b e r s a t e l l i t e c o n t r o l[J]．C h i n e s e S p a c e S c i e n c ea n d T e c h n o l o g y,２０１７,３７(１):８９Ｇ９６(i nC h i n e s e)[３]闫林林．卫星测控数传一体化的设计与实现[D]．南京:南京理工大学,２０１８Y a nL i n l i n．D e s i g na n dr e a l i z a t i o nt h eT T&Ca n dd a t a t r a n s m i s s i o n i n t e g r a t e ds y s t e mo f s a t e l l i t e s[D]．N a n j i n g: N a n j i n g I n s t i t u t e o fT e c h n o l o g y,２０１８(i nC h i n e s e) [４]罗大成,刘岩,刘延飞,等．星间链路技术的研究现状与发展趋势[J]．电讯技术,２０１４,５４(７):１０１６Ｇ１０２４L u o D a c h e n g,L i u Y a n,L i u Y a n f e i,e ta l．P r e s e n t s t a t u s a n dd e v e l o p m e n t t r e n d s o f i n t e rＧs a t e l l i t e l i n k[J]．T e l e c o mm u n i c a t i o nE n g i n e e r i n g,２０１４,５４(７):１０１６Ｇ１０２４(i nC h i n e s e)[５]C l a r k GJ,E d d y W,J o h n s o nS K,e ta l．A r c h i t e c t u r e f o rc o g n i t i v en e t w o r k i n g w i t h i n N A S A sf u t u r es p a c e c o mm u n i c a t i o n s i n f r a s t r u c t u r e[C]//P r o c e e d i n g so f t h e ３４t hA I A AI n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo nS p a c eO p e r a t i o n s．W a s h i n g t o nD．C．:A I A A,２０１６:１Ｇ１０[６]李佩珊．一体化测控通信传输体制研究[D]．成都:电子科技大学,２０１６L i P e i s h a n．R e s e a r c ho nt h e i n t e g r a t e dT T&Ca n dc oＧmm u n i c a t i o n t r a n s m i s s i o ns y s t e m[D]．C h e n g d u:U n iＧv e r s i t y o fE l e c t r o n i cS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y o fC h i n a,２０１６(i nC h i n e s e)[７]I s r a e lDJ,H e c k l e rG W,M e n r a dRJ,e t a l．E n a b l i n g c o mm u n i c a t i o na n d n a v i g a t i o nt e c h n o l o g i e sf o rf u t u r e２７１㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀n e a r e a r t hs c i e n c em i s s i o n s[C]//P r o c e e d i n g so f I n t e rＧn a t i o n a lC o n f e r e n c eo nS p a c e O p e r a t i o n s,２０１６．W a s hＧi n g t o nD．C．:A I A A,２０１６:１Ｇ９[８]雷厉．航天测控通信技术发展态势与展望[J]．电讯技术,２０１７,５７(１２):１４６４Ｇ１４７０L e i L i．D e v e l o p m e n t s t a t u sa n dt r e n d so f s p a c eT T&C a n d c o mm u n i c a t i o n t e c h n o l o g y[J]．T e l e c o mm u n i c a t i o n E n g i n e e r i n g,２０１７,５７(１２):１４６４Ｇ１４７０(i nC h i n e s e) [９]蒋罗婷．国外小卫星测控通信网发展现状和趋势[J]．电讯技术,２０１７,５７(１１):１３４１Ｇ１３４８J i a n g L u o t i n g．D e v e l o p m e n t a n d t r e n d s o f f o r e i g n T T&Ca n d c o mm u n i c a t i o nn e t w o r k s f o r s m a l l s a t e l l i t e s [J]．T e l e c o mm u n i c a t i o n E n g i n e e r i n g,２０１７,５７(１１):１３４１Ｇ１３４８(i nC h i n e s e)[１０]饶启龙．航天测控技术及其发展发向[J]．信息通信技术,２０１１,５(３):７７Ｇ８３R a oQ i l o n g．S u r v e y o nd e e p s p a c eT T&Ca n d c o mm uＧn i c a t i o n t e c h n o l o g y[J]．I n f o r m a t i o na n dC o mm u n i c aＧt i o n sT e c h n o l o g i e s,２０１１,５(３):７７Ｇ８３(i nC h i n e s e)(编辑:夏光)３７１㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈晓光等:我国载人航天器测控与通信技术发展。

中国航天技术的发展与国际竞争力分析中国航天技术的发展具有重要意义，不仅为国家经济发展提供了有力支撑，而且在提升国际竞争力方面发挥了积极作用。

本文将从不同角度来分析中国航天技术的发展以及其与国际竞争力的关系。

一、历史回顾中国航天技术的发展可以追溯到20世纪50年代，当时中国选定了航天事业作为战略目标。

经过多年的努力，中国在20世纪70年代实现了自主研制、发射并成功收回了第一颗人造地球卫星，标志着中国成为继美国和苏联之后第三个掌握航天技术的国家。

二、技术进步中国航天技术的快速发展得益于技术的不断进步。

中国在运载火箭技术、航天器设计等方面取得了重大突破，例如长征系列运载火箭的研发成功以及载人航天工程的实施。

此外，中国还注重发展卫星技术，已经成功发射了多颗通信、气象、导航等各类卫星，极大地提升了国家的遥感、通信等能力。

三、经济贡献中国航天技术的发展对国家经济发展做出了重要贡献。

一方面，航天技术的应用推动了相关产业的繁荣，包括航天器研制、卫星制造、火箭发射等领域的发展，为国家带来了可观的经济效益。

另一方面，中国航天技术的成果也为国家其他领域的科技创新提供了重要支撑，拉动了相关高新技术产业的发展。

四、国际竞争力中国航天技术的快速发展使得中国在国际航天领域取得了显著的竞争力。

中国已经成为全球第三大商业卫星发射国，具有独立的卫星发射能力，能够满足国内外市场的需求。

此外，中国还在航天领域与其他国家进行深度合作，共同推进探月工程、空间站项目等。

中国在航天技术方面的快速发展不仅使得国家的航天能力逐步提升，而且在国际航天合作中发挥着越来越重要的作用。

五、挑战与机遇中国航天技术的发展也面临一些挑战。

一方面，国际竞争激烈，其他国家也在积极发展航天技术，中国需要持续提升自身的创新能力，不断推动技术的进步。

另一方面，航天技术的应用领域不断扩展，中国需要加大投入，推动空间科学研究以及利用航天技术解决实际问题，从而为国家发展带来更多机遇。

第1篇一、前言随着信息技术的飞速发展，数据处理已经成为各行各业不可或缺的一部分。

在过去的一年里，我国数据处理领域取得了显著的成绩，不仅推动了科技创新，也为经济社会发展提供了强有力的支撑。

本文将回顾本年度数据处理领域的发展情况，总结取得的成果，并展望未来的发展趋势。

二、数据处理领域的发展现状1. 数据处理技术不断进步本年度，我国数据处理技术取得了显著的突破。

在数据采集、存储、传输、分析等方面，新技术不断涌现，为数据处理提供了更加高效、便捷的手段。

（1）大数据技术：大数据技术在各领域的应用越来越广泛，包括金融、医疗、教育、交通等。

本年度，我国大数据技术取得了以下进展：- 大数据存储技术：分布式存储、云存储等技术得到了广泛应用，提高了数据存储的效率和安全性。

- 大数据计算技术：MapReduce、Spark等分布式计算框架不断优化，提高了大数据处理的性能。

- 大数据可视化技术：ECharts、D3.js等可视化工具得到了广泛应用，使得大数据分析结果更加直观易懂。

（2）人工智能技术：人工智能技术在数据处理领域的应用日益深入，包括数据清洗、特征提取、模式识别等。

本年度，我国人工智能技术在以下方面取得了进展：- 深度学习：深度学习技术在图像识别、语音识别等领域取得了显著成果。

- 自然语言处理：自然语言处理技术在语义理解、情感分析等领域取得了突破。

2. 数据处理应用领域不断拓展本年度，我国数据处理应用领域不断拓展，涵盖了各个行业和领域。

（1）金融领域：金融行业对数据处理的依赖程度越来越高，包括风险控制、欺诈检测、信用评估等。

（2）医疗领域：医疗行业的数据处理技术不断进步，包括医疗影像分析、疾病预测等。

（3）教育领域：教育行业的数据处理技术得到了广泛应用，包括在线教育、个性化学习等。

（4）交通领域：交通行业的数据处理技术不断进步，包括智能交通、自动驾驶等。

三、数据处理取得的成果1. 技术创新成果本年度，我国在数据处理领域取得了一系列技术创新成果，包括：- 大数据存储与计算技术：分布式存储、云存储、分布式计算等技术得到了广泛应用。

现代测控技术在航空航天监测中的应用航空航天领域一直是人类探索未知、追求进步的重要方向。

在这个充满挑战和机遇的领域中，现代测控技术发挥着至关重要的作用。

它犹如一双敏锐的眼睛，时刻关注着飞行器的状态和运行情况，为航空航天事业的安全、高效发展提供了坚实的保障。

现代测控技术涵盖了众多先进的技术手段和方法，包括传感器技术、数据采集与处理技术、通信技术、计算机技术以及自动控制技术等。

这些技术相互融合、协同工作，形成了一个完整的测控体系，能够对航空航天飞行器进行全方位、实时、精确的监测和控制。

传感器技术是现代测控技术的基础。

在航空航天监测中，各种各样的传感器被广泛应用。

例如，压力传感器用于测量飞行器内部和外部的气压变化，温度传感器用于监测发动机、机身等部位的温度情况，加速度传感器用于感知飞行器的加速度和振动，位置传感器用于确定飞行器的空间位置和姿态。

这些传感器能够将各种物理量转化为电信号，为后续的数据处理和分析提供了原始数据。

数据采集与处理技术则是对传感器采集到的数据进行收集、整理和分析。

在航空航天监测中，数据量通常非常庞大，而且要求处理速度快、精度高。

先进的数据采集系统能够在极短的时间内采集大量的数据，并通过高速通信链路将其传输到地面控制中心或飞行器内部的计算机系统中。

数据处理软件则运用各种算法和模型，对这些数据进行筛选、滤波、融合和计算，提取出有用的信息，如飞行器的飞行轨迹、速度、姿态、发动机工作状态等。

通过对这些数据的分析，工程师们可以及时发现潜在的问题和故障，并采取相应的措施进行处理。

通信技术在航空航天监测中起着关键的桥梁作用。

它确保了飞行器与地面控制中心之间的信息传输畅通无阻。

随着技术的不断发展，卫星通信、微波通信、激光通信等多种通信方式被应用于航空航天领域。

卫星通信具有覆盖范围广、不受地理条件限制的优点，能够实现全球范围内的飞行器监测和控制。

微波通信则具有传输速率高、抗干扰能力强的特点，适用于近距离、高速数据传输。

空间站系统工程师面试问题及答案一、介绍在面试空间站系统工程师职位时，面试官通常会提出一系列与该职位相关的问题。

本文将介绍一些常见的面试问题，并给出相应的答案，以帮助应聘者更好地准备面试。

二、面试问题及答案1. 请介绍一下你对空间站系统工程师职责的理解。

作为空间站系统工程师，主要职责是负责设计、开发、维护和优化空间站的各项系统，包括供电系统、通信系统、生命支持系统等。

同时需要确保系统安全可靠，并与其他工程师合作解决技术问题。

2. 您在过去的项目中有没有担任过类似的职位？请谈谈您的经验。

回答时应列举自己在类似职位上面对的挑战以及解决方案。

例如，可以提到参与设计和开发某个空间站系统，并协助团队成功实施系统集成，确保系统的有效运行。

3. 在工程项目中如何确保系统安全性？可以回答在系统设计阶段要充分考虑各种安全因素，例如进行风险评估和安全分析。

此外，对系统进行全面的测试和验证，采用适当的安全措施，确保系统的可靠性和完整性。

4. 在开发过程中，您是如何与其他团队成员合作的？强调沟通和协作的重要性，并举例说明与其他工程师、技术人员和团队成员保持密切联系，共同解决问题和取得项目目标的经验。

5. 请说明在紧急情况下如何应对突发事件？回答时应突出自己在应对突发事件方面的决策能力和应变能力。

可以举例说明如何迅速分析问题、采取行动，并在紧迫情况下保持冷静和有效地解决问题。

6. 你在工作中遇到过纠纷或冲突吗？如何解决的？在回答该问题时，应突出自己的沟通和协商能力。

描述一个具体情境，说明自己是如何主动采取措施，与相关方进行有效沟通，通过妥善解决纠纷或冲突，以达到共识和合作。

7. 你对未来空间站系统工程发展的看法是什么？可以谈论目前空间站系统工程面临的挑战和机遇，如太空探索的不断发展以及需求增加等。

强调自己对未来空间站系统工程发展的兴趣和热情，并展示对技术发展的关注。

8. 除了技术能力，您认为一个空间站系统工程师应具备哪些能力？除了技术能力外，应具备良好的团队合作能力、解决问题的能力、沟通能力和领导能力。