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飞船发射“USB雷达跟踪正常”是什么意思?这个“USB”你知道吗?
信行于波

在神州二十号发射直播时提到的“东风USB雷达跟踪正常”,是航天测控系统对火箭飞行状态的关键状态确认口令。以下是对该表述的详细解读:

1. 术语解析

- USB

全称为“统一S波段测控体制”(Unified S-Band),是一种集成遥测、遥控、测距和通信功能的综合测控技术。其核心是通过S波段(2.1-2.3GHz)统一处理多类信号,避免多频段设备带来的复杂度问题。该技术最初由美国在阿波罗登月计划中应用,后成为国际标准,中国在921载人航天工程中引入并发展了自己的USB测控体系。

- 雷达跟踪正常

指地面测控站通过雷达系统(如光学雷达或微波雷达)持续锁定火箭飞行轨迹,确保数据实时回传。雷达波束需精确控制在零点几度的范围内,才能稳定跟踪高速飞行的火箭。

2. 技术背景与功能

- USB测控系统的优势

- 集成性:将遥测、遥控、测距等功能整合至单一频段,减少设备冗余和电磁干扰。

- 远距离通信:S波段信号穿透力强,适合地月距离级别的深空通信,中国已通过该技术实现空间站与地面实时交互。

- 高可靠性:中国新一代USB系统采用射频直接采样、全光纤架构等技术,信号处理效率提升数倍,且支持“无人值守”自动化运行。

- 雷达跟踪的关键作用

- 实时监测:通过光学和雷达设备获取火箭位置、速度等参数,确保飞行路径符合预期。

- 安全保障:若火箭偏离轨道或出现异常,测控系统可立即启动安控措施(如终止飞行)。

3. 应用场景与意义

- 发射阶段的关键口令

口令“USB雷达跟踪正常”通常在火箭升空后数十秒内播报,表明地面测控站已成功捕获并稳定跟踪目标。这是后续飞行阶段(如船箭分离、入轨)顺利推进的前提。

- 国际合作与自主创新

- 中国USB测控网覆盖本土测控站、远望号测量船及天链中继卫星,形成全球覆盖能力。

- 新一代测控系统实现硬件国产化,技术指标达到国际领先水平,例如神舟二十号任务中首次应用了火箭数字伴飞系统,提升飞行状态可视化能力。

4. 历史沿革与技术对比

- 阿波罗计划的影响

美国阿波罗任务中,USB系统解决了多频段信号干扰问题,并为电视直播提供技术支持(如慢扫描信号转换)。中国在1999年实践五号卫星任务中首次应用该体制,后续逐步优化。

- 中西方技术差异

中国USB系统在抗干扰、自动化运行等方面实现突破,例如神舟十六号任务中,新系统跳过信号“翻译”环节,直接处理原始数据,显著提升效率。

5. 对公众的意义

- 透明化航天工程

直播中播报口令既是对任务进展的实时通报,也向公众普及航天技术细节,增强民族自豪感。

- 破除技术误解

例如,针对“USB”的常见混淆(误认为通用串行总线),科普解释有助于消除公众疑惑。

“东风USB雷达跟踪正常”标志着酒泉卫星发射中心的测控系统已成功锁定并监测火箭飞行状态,是载人航天任务中保障安全与成功的关键环节。其背后融合了国际标准技术与中国自主创新成果,体现了航天工程的高度协同与精密性。

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