新“太空出差三人组”成功进入太空 西安研制硬核应用“助阵”

10月16日00时23分，神舟十三号飞船成功发射。新“太空出差三人组”翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员乘坐着神舟飞船成功进入太空。

航天科技集团五院西安分院为神舟十三号飞船研制的中继终端、天线网络和仪表控制器应用软件硬核“助阵”神舟十三号飞船成功发射，并为神舟十三号飞船的太空飞行全程护航。

中继用户终端 “太空握手”

相信大家对神舟十二号飞船三名航天员“太空出差三人组”在太空中的表现记忆犹新。无论是他们在太空中的活动场景，还是“开学第一课”上与现场小朋友的亲切互动，亦或者是航天员的太空出舱的活动画面都是通过西安分院研制的中继终端传回地面的，神舟十二号飞船上的测控和通信信号主要都是通过中继终端来完成的。

在神舟十三号飞船上，西安分院继续通过中继终端搭建的太空“天路”建立飞船与地面之间的天地通信通道。西安分院研制的中继终端是地面对飞船进行测控和通信的重要通道，也是我国中继卫星系统的用户终端设备。那么中继终端具体是怎么工作的呢？

当神舟十三号飞船进入预定轨道后，飞船中继终端开始工作。根据神舟十三号飞船飞行程序的指令链要求，中继终端中的设备会计算出中继终端天线的指向数据。之后，中继终端中的转动设备将中继天线指向天链中继卫星。

这样就完成了对天链中继卫星的捕获跟踪，建立从神舟飞船到天链中继卫星再到地面的通信链路，确保了地面的测试人员可以实时地掌握飞船的飞行状态。

据西安分院载人航天工程任务负责人余晓川介绍说，通过中继终端与天链中继卫星建立的天基测控通信系统，可以将地面对神舟十三号飞船的测控覆盖率提高到90%以上。

天线网络 小身板 大能量 建立天线信号枢纽

神舟十三号飞船上的天线网络虽然“身板小”，但是小小的天线网络却是神舟十三号飞船天线信号的枢纽。如果将神舟十三号飞船的天线信号通路系统比作铁路运输系统的话，那么一路路的信号就是火车，天线网络更像是火车轨道和火车站调换轨道的道扳。神舟十三号飞船上10余副天线的信号接收和发送都是通过天线网络来为其提供信号通路的。

在神舟十三号飞船天线网络上，共有USB天线网络、VHF天线网络、GNSS天线网络三部分组成。天线网络小小的身躯里承载着强大的功能。

据西安分院神舟十三号飞船天线网络设计师朋毅介绍说，当神舟十三号飞船的通信信号要通过天线网络的时候，其首先要对信号进行分路或合成，并通过双工器对信号的杂波进行过滤，然后转换为可接收或发送的信号。其中的GNSS天线网络还在后续的航天员返回地面的过程中发挥着关键作用。

仪表控制器应用软件 人机对话的智能管理员

隶属于仪表与照明分系统的仪表控制器应用软件虽然听起来不起眼，却发挥智能管理员的重要作用。神舟十三号飞船上所有分系统的参数内容都要通过数管分系统转发到飞船仪表上来显示，而要想将复杂的参数变成航天员可以掌握的直观数值，仪表控制器应用软件作为智能管理员的作用。

当神舟十三号飞船各个分系统开始运行的时候，所产生的数据会汇集到数管分系统，然后智能管理员对数据进行汇总，并转换为航天员可以直观识别和操作的内容，并在仪表上显示出来。这样，航天员通过飞船上的仪表就可以直观地了解与飞船有关的所有参数，时刻掌握飞船各个部分的运行状态。仪表控制器应用软件作为“智慧大脑”，是与航天员直接实现交互的重要系统。

在神舟十三号飞船上共有50余幅页面显示飞船各部分的情况。并根据载人交会对接任务的需要，显示包括世界地图、航天员身体情况等相关内容。这些都是由作为智能管理员的仪表控制器应用软件来提供的。仪表控制器应用软件采用独特的图形显示技术，通过文字、图形、动画的方式，显示出飞船轨迹、姿态、飞行状态以及各分系统信息。

据西安分院神舟十三号飞船仪表控制器应用软件设计师张赤萍介绍说，使用这一独特的图形显示技术，不仅能得到新颖的仪表控制器显示效果，而且实现了空间智能化仪表中的图形、文字的处理与显示，为航天员执行任务提供了清晰、直观、舒适的显示界面。

神舟十三号飞船是我国空间站天和核心舱的第四位访客，2021年，西安分院先后为我国空间站天和核心舱、天舟二号货运飞船、神舟十二号飞船、天舟三号货运飞船、神舟十三号飞船研制了中继终端、天线网络、仪表控制器应用软件、仪表计算机软件共10余套系统产品，为我国空间站建设持续贡献力量。本报记者 周生来

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