衛(wèi)星上天我們測控

陳芳允

我是搞電子的，對衛(wèi)星發(fā)的無線電信號有濃厚的興趣。所以蘇聯(lián)放衛(wèi)星后，我和張志誠，還有研究室的其他幾位同志，合計著能否收到蘇聯(lián)衛(wèi)星上的無線電信號。我們開設了一個小小的課題(并非上面下達的任務)，幾個人一起做了一臺接收無線電信號的裝置。后來，搞天文的同志也加入進來了。

蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星早晨太陽沒出來時能用肉眼看到，我起來看到過2次。我們接收到它向地面發(fā)射的無線電信號及頻率變化(稱為多普勒頻率)，并計算出它的軌道，還推測了一下它里面可能有些什么內(nèi)容。

1965年，趙九章、錢學森向中央提出搞人造地球衛(wèi)星。在毛主席講了“我們也要人造衛(wèi)星”以后，科學院正式組織研制衛(wèi)星，稱為“651”工程。在對衛(wèi)星的跟蹤測量方面，則于1 966年組織成立了“701”工程處。當時，這項工作有天文、電子、光學等三方面的人參加。

趙九章先生在清華做過助教，我在清華物理系讀書時，他輔導過我們的實驗工作。大約在1 966年的夏秋之交的一個傍晚，我出家門散步，迎面碰到趙九章先生和其他幾個人，他對我說，“我們搞衛(wèi)星，無線電非常重要，這是重要的一環(huán)，衛(wèi)星發(fā)出去后就看你們的了”。

對第一顆衛(wèi)星來說。在測量方面，衛(wèi)星發(fā)射上天后，有3點最為重要。

衛(wèi)星是否已經(jīng)進入了運行的軌道?

第二，衛(wèi)星的軌道是什么樣的，是否符合預定的要求?

第三，衛(wèi)星運行中，什么時間到達什么地點上空的預報。

1 965年年末，科學院開過一次較大規(guī)模的會，討論衛(wèi)星的研制和測控問題，會上有些爭論。在測量方面，光學觀測是需要的，大家的意見是一致的，但是考慮到天氣不好時光學觀測看不到，還得有無線電測量。爭論的正是無線電測量方法，特別是對人軌點的測量，當時，蘇聯(lián)和美國主要是采用干涉儀。天文臺的一些同志堅持要用干涉儀，電子部提議用雷達，我主張用無線電多普勒測量。最后的意見是在人軌點，光學、雷達、多普勒都用，可以說是為了保險，干涉儀則在入軌后的第一個觀測站和第二圈經(jīng)過我國上空時設置攔截觀測，但是試驗性質。

關于如何設置觀測站的問題，我們國家不像蘇聯(lián)經(jīng)度跨度那么大，受地域影響，我們一定要適當選擇站址，才不會“丟”了衛(wèi)星。我們考慮衛(wèi)星上天后的第二圈在新疆那邊看，十多圈之后，則轉回到東部沿?？梢钥吹健＿@樣，在新疆西部的喀什、東北和膠東地區(qū)設觀測站就非常重要；此外還考慮了其他一些地方，因此，先后建起8個站和一個測控中心。后因發(fā)射靜止通信衛(wèi)星，又增加3個站和測量船。

在衛(wèi)星測控中有幾項原則。第一，設備要有高的效率，但是也要盡量地簡化，從國家的經(jīng)濟和人員的情況看，盡可能快地建設自己的測控網(wǎng)。提出的新方法更要考慮是否比舊的方法效率更高，效費比更高。第二，結合中國的條件考慮，我們要求儀器效果不低于人家，但是要想法以中國的條件來達到。當然，如果有些新的元部件，我們也可以自己做。我頭腦中一直有一個念頭，既然我也學了這些知識，我們應該有自信心，只要干，就不會比人差。

衛(wèi)星觀測一共包括四個方面，其中三個是測控，叫做TT＆C，即跟蹤、遙測和控制，還有就是通信。通信把各個系統(tǒng)、各個臺站和中心聯(lián)結到一起。

當時傳達中央的指示精神是：“抓得住，測得準，報得及時”，我們做到了。我做的是偏重于測控設備方面的工作，實際上還有很大一部分是軟件工作，如測量到后，計算衛(wèi)星軌道，管理衛(wèi)星的運行和控制執(zhí)行某種任務等，也部需要在TT＆C中做。

對我國放第一顆衛(wèi)星來說，“抓得住”是衛(wèi)星測控中最主要的一道難題。如果衛(wèi)星送上去了，自己卻沒有看見，不知道衛(wèi)星到哪里去了，也不好宣布發(fā)射成功了，因此大家都很關注。

“抓得住”最主要的是對衛(wèi)星入軌點的測量。當時估計我國第一顆衛(wèi)星的人軌點在湖南南部到廣西北部一帶，因此在這一帶設觀測站是必要的。但是用什么測量設備呢?光學設備是肯定要用的，光學經(jīng)緯儀可以起較大作用，但在當時也讓人感覺不放心，主要是怕天氣不好時看不見。因此，在關鍵的閩西站，光學、雷達和多普勒三種方法部用上了，在南寧還使用了干涉儀。由于多普勒實時定軌需要多站觀測，因此，在閩西、南寧、昆明和萊陽都裝上了多普勒，根據(jù)多普勒數(shù)據(jù)可以定出衛(wèi)星運行的軌道。雷達主要是用來測量距離和衛(wèi)星角度的，跟蹤衛(wèi)星上的應答機，測量一段距離后，可以算出衛(wèi)星軌道。

觀測站點的選擇，主要是和天文臺的同志一起商量。因為還有衛(wèi)星人軌后的第2圈，將經(jīng)過中國西部邊界附近的上空，大家認為這一次的觀測也很重要。因為這次測到就可以完全肯定衛(wèi)星運行正常，同時，測量以后可以把軌道算得更加準確。因此，一致的意見是在新疆西部喀什設站，并安裝光學、多普勒和干涉儀等設備。衛(wèi)星經(jīng)過十多圈后，回到我國東部沿海上空，這時就要靠東北和山東的站了。衛(wèi)星的測控中心設在西安，管理和指揮各站工作。各站測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過通信線路送至中心，中心計算機綜合各站數(shù)據(jù)，計算出衛(wèi)星的軌道參數(shù)。需要衛(wèi)星做某種動作時，中心發(fā)出遙控指令，經(jīng)過適當?shù)臏y控站發(fā)往衛(wèi)星。

在研制第一顆衛(wèi)星時，地面系統(tǒng)考慮觀測較多，沒有控制?！皷|方紅一號”上去就自動唱起了《東方紅》，沒進行遙控。

“東方紅一號”衛(wèi)星在發(fā)射時，我們正出差在科學院上?？茖W儀器廠，討論新的測量設備。一天晚上，我們幾個人走在街上，聽到新聞公報，說我國成功地發(fā)射了人造地球衛(wèi)星，并傳來了《東方紅》的樂曲聲。這說明我們的測控系統(tǒng)也成功了，真的很激動，很高興。

(摘自暨南大學出版社《請歷史記住他們——中國科學家與“兩彈一星”》)