航天工程五大系统

执行任何一次航天任务，并不是只靠航天器本身就能完成的。它必须依靠若干大系统的相互配合、相互支持，才能达到预定的目标。航天工程一般由五大系统组成，即航天器系统、运载火箭系统、发射场系统、地面测控系统以及地面应用系统（图2-8）。

航天器系统航天器系统是完成航天任务的具体载体，是一个空间飞行器。由它携带各类有效载荷，在太空运行，完成相应的探测任务。

运载火箭系统运载火箭系统是将人造地球卫星、载人飞船和空间探测器等航天器送入预定轨道的工具，它通常由多级火箭组成，在使航天器达到所需的位置和速度后即与航天器分离。

发射场系统发射场是发射航天器的场所。航天发射场的基本任务是，为运载火箭、航天器提供满足技术要求的转载、总装、测试及运输设施；为航天器发射提供全套地面设施；组织、指挥、实施测试、发射及飞行上升段的指挥、调度、监控、显示和通信；完成运载火箭上升段的跟踪测量和安全控制；为航天指挥控制中心提供有关参数和图像；提供航天发射区的后勤服务保障。

图2-8　航天工程大系统一般由航天器系统、运载火箭系统、发射场系统、地面测控系统和地面应用系统五大系统组成

地面测控系统航天器升空后，地面站需要随时了解它的各种信息，并向它发出各种指令。测量和控制航天器的飞行参数，正是由地面测控系统完成的。

地面测控网是对运载火箭和航天器跟踪测轨、接收与处理遥测信号以及发送遥测信号的综合系统。无线电微波传播是测控系统的基础，由于地球表面是一个近似于球面的曲面，一个地点的地面站就不可能实现对运载火箭和航天器进行全航程观测。为此，必须用分布在不同地点的多个地面站“接力”跟踪才能完成测控任务。地面测控网由多个测控站、测控中心和通信系统组成。测控站直接对运载火箭和航天器实施跟踪测轨、遥测信号接收、发送遥控指令和注入数据。测控中心对各测控站进行任务管理，将测量数据汇集连接，进行分析处理和信息生成，并向各测控站发送时间统一信号，即时统信号。通信系统完成测控中心与各测控站发射控制中心以及航天器回收场指挥站之间的数据、图像和语音传输。通信系统采用有线、无线和卫星通信等多种手段，专用于测控网。测控中心从发射指挥中心获取发射进程信息，接受发射控制中心的统一任务调度。

地面应用系统地面应用系统负责接收航天器在太空获得的探测信息，加以解译、处理、判读和分析，获得最终所需要的应用信息。例如，航天器上的天文观测装置接收到的天文信息，登月飞行时获得的各种月球信息，都由地面应用系统接收、汇集和整理加工。