航天技术的发展,对飞行器的跟踪测量、监测、控制、天地通信等提出了越来越高的要求,促进了航天测控技术和航天测控系统的发展。航天测控系统是现代科学技术高度综合的结晶,它以基础科学和技术科学为基础,应用众多工程技术方面的新成就,构成了能满足航天测控要求的实用工程系统。它涉及应用数学、概率论与数理统计、天体力学、飞行力学、应用光学、电子技术、计算机技术、自动控制技术和人地测量技术等学科和技术基础。基础科学、技术科学和工程技术的进步以及它们在测控系统中的应用,促进了测控技术的发展。反之,测控技术的发屣,对科学和技术不断提出新的要求,反过来也推动了科学和技术的发展。
测控系统是直接为火箭/导弹、卫星等飞行器发射运行服务的重要设施。导弹试验工程包括导弹系统、发射场系统和测控系统三大分系统;卫星工程包括卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统和应用系统五大分系统;载人航天工程包括载人航天器系统、航天员系统、运载火箭系统、发射场系统、着陆场系统、测控系统和应用系统七大分系统。无论对何种飞行器工程而言,测控系统始终是航天发射和飞行必不可缺的支持系统。
导弹研制过程中必须进行飞行试验,包括研制飞行试验、定型飞行试验、抽检飞行试验和战斗使用性飞行试验。其中前两类飞行试验对测控系统要求最高,它们要求测控系统通过外测和遥测等手段,获取导弹的飞行弹道和各工作部件工作状态等有关数据,以便分析检验导弹武器系统的总体方案和战术技术性能。尤其是远程导弹,在进行特殊弹道飞行试验,以模拟正常弹道飞行时,完全依靠删控系统获得的测量数据来分析和检验这种模拟的逼真程度。
在卫星发射过程中,需要由地面测控系统负责测量并监视运载火箭的飞行状态、确定卫星是否进入预定轨道。卫星入轨后,需要测控系统对其进行测量、监视和控制,如姿态控制、变轨控制等等。在载人航天工程中,对航天员生理状态的监视是测控系统的另一项重要职能。
总的来说,测控系统的作用体现在:
1)、为评价导弹、卫星等飞行器的战术技术性能,为改进设计和鉴定定型提供依据;
2)、必要时对故障导弹(运载火箭)实施安全控制,保障发射场和航区的安全;
3)、对卫星、飞船等飞行器进行监视,进行姿态、轨道控制,以保证正常飞行和返回;
4)、对飞行器上的仪器设备进行控制,使其完成规定的操作;
5)、为各级指挥系统提供监视、显示信息;
6)、为应用系统提供有关数据。
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