资料图：神舟十号载人飞船主要数据。
6月11日，神舟十号飞船成功发射，飞向太空与试验性空间站“天宫一号”完成对接。与此同时，“蛟龙”号载人潜水器正在南海执行试验任务。中国“上天入海”的两个尖端科技项目同时进行，让人想起了去年6月神舟九号与“蛟龙”号在“天链一号”卫星帮助下完成的太空与深海的“对话”。
西方媒体认为，神舟十号与“蛟龙”号同时走上新的“征程”，再加上“辽宁号”航母也在此时离港出海训练，多少叫人有些浮想联翩。英国《金融时报》指出，海下通信能力是中国目前研究的重点，神舟十号、“蛟龙”号和“辽宁号”同时执行任务，显示中国正在打造天海一体化通信能力，这对提高天基、海面、水底武器平台的统一协调能力至关重要。
6月11日，神舟十号飞船成功发射，奔向太空与“天宫一号”相聚。与此同时，“蛟龙”号载人潜水器正在南海执行试验任务。中国“上天入海”的两个尖端科技项目同时进行，让人想起了去年6月神舟九号与“蛟龙”号在“天链一号”卫星帮助下完成的太空与深海的“对话”。再加上“辽宁号”航母也在此时离港出海训练，难免令西方媒体浮想联翩。
英国《金融时报》指出，海下通信能力是中国目前研究的重点，神舟十号、“蛟龙”号和“辽宁号”同时执行任务，显示中国正在打造天海一体化通信能力，这对提高天基、海面、水底武器平台的统一协调能力至关重要。
资料图：正在下降的蛟龙号载人潜水器。张旭东 摄
“蛟龙”独创深海通信技术
据新华社报道，“向阳红09”船搭载“蛟龙”号载人潜水器13日凌晨抵达南海冷泉作业区，当天上午航次队员抓紧进行了一些设备的测试。“蛟龙”号这次长达100多天的首个试验性应用航次正式拉开大幕。
在茫茫的大洋深处，如何对“蛟龙”号所处的位置进行定位？ “蛟龙”号潜入深海数千米，如何与母船保持联系？据相关专家透露，“蛟龙”号载人深潜器水下定位主要靠两套声学定位系统：超短基线和长基线定位系统。
在超短基线系统中，母船上安装一套定位设备，“蛟龙”号安装一个信标。当潜水器入水后，母船和“蛟龙”号上一对精确同步的时钟同时触发母船上的定位设备和“蛟龙”号上的信标。母船上有一套可升降声学阵，上面有4个声学接收换能器可以接收到信标发射的信号。通过分析4个信号，可以计算出信标与母船的距离、方位角和倾角，进而计算出信标在水下的位置，也就是潜水器在水下的位置。
长基线定位需要在海底投放不少于3个信标，“蛟龙”号上的长基线收发机定时发射一个询问信号，各信标收到后回答一个信号，收发机根据应答时间来确定各信标与“蛟龙”号的距离，再通过几何解算来确定潜器的位置。
另据中船重工长城电子装备有限责任公司的技术人员透露，由该公司研制的水下高速水声通信设备在“蛟龙”号载人深潜器7000米级海试时信号清晰、稳定，表现出色，性能已达国际先进水平。
美国海军一些专家称，以往采用的无线电波在水中传播时衰减太快，无线电通信难以在水中使用，因此，水声技术成为目前潜艇在水中唯一的通信手段。这种技术十分重要，国外对中国一直严密封锁。上世纪90年代初，中国863计划访问团在法国考察，有一次当中国专家谈起水声通信技术时，法国人却声称“什么都能谈，就是水声通信不能谈!”
但凭借着多年的努力和技术创新，中国正在利用新的信息处理技术研制出精度更高、误码率更低、作用距离更长的水声设备，以保证水下和水面的正常通信。据悉，“蛟龙”号上装载的高速水声通信技术能够适时传输语音、文字和图片，这是国外绝大多数载人深潜器所没有的。
资料图：辽宁舰首次在新母港离泊。 逄忠平 摄
“辽宁号”出海测试“天海通信”？
整整一年之前，神舟九号上的3名航天员在“天宫一号”里与处在深海中的“蛟龙”号上的3名试航员展开了“天海对话”。当时就有西方媒体感叹，中国的通信能力已经提高到如此先进的水平。
要想实现“天海对话”，必须实现“海陆天三位一体通信网”。在这个体系中，“天链一号”数据中继卫星的作用十分重要。
中继卫星被称为“卫星的卫星”，是航天器在太空运行的数据“中转站”和“二传手”，可为中、低轨资源卫星提供数据中继服务。天宫一号和今后的空间交会对接任务中，我国中继卫星系统正式作为海陆天基三位一体载人航天测控通信网的组成部分发挥着重要作用，这一系统使中国航天通信网的整体能力显著提高。
数据中继卫星一般在地球同步轨道运行，专门负责转发卫星之间和卫星与地面的的通讯数据。虽然这个功能看起来似乎平平无奇，但实际上它的作用非常巨大。
有了“天链系统”，就可以实现对航天器的实时监控。航天器发射运行的过程中，需要控制人员随时掌握其飞行情况，这需要使用高频无线电通讯在视线范围内传递才能满足要求，我国先后建造的6条“远望”系列航天测控船在海面上执行活动就是为航天发射服务的。但地面上或海面上能看到的卫星轨道毕竟有限，2006年发射的神舟6号飞船就只能在12%的轨道时间内与地面通讯。有了“天链一号”，飞船等空间飞行器就可以把信号传递给中继卫星，然后再传回地面或海底，反之亦是如此，这样就大幅度扩展了通讯时间。若是将来我国在轨道上完成部署中继卫星系统，那么，各类航天飞行器在任意时间内都能与地面或海底进行实时联系。
与此同时，中国正在建设“北斗-2”型导航卫星网，建成后可以为中低轨道卫星提供定位服务，这样卫星就能直接获取自己所处的空间位置，再通过中继卫星传回地面，可直接实现全程测控，而无需像现在一样出动航天测控船满世界撒网。用天基测控网取代地面/海面测控网，这也是世界其他国家的发展趋势，美国目前已经实现了这一点。
“天链一号”中继卫星的另一大受益者是中国的侦察卫星。由于距离目标越近看得越清楚，所以光学/雷达侦察卫星一般都在低轨道运行，距离地面不超过600千米。这么低的高度看是看清楚了，但侦察卫星能与国内卫星接收站通信的时间也短了，尤其是在距离我国本土较远的地方，更是要等几十分钟进入新一圈轨道后才能将数据传回。
这几十分钟的时间在进行战略侦察的时候可以忍受，但是如果用来打击稍纵即逝的机动目标就显得太慢了，这方面最典型的例子就是航母战斗群。有了中继卫星，侦察卫星的数据可以直接传回基站进行处理，实现对时间敏感性目标的及时打击。而此次中国“辽宁号”航母选择在神舟十号上天、“蛟龙”入海的同时出海执行任务，外媒认为，很可能与试验、测试“天海通信”能力有关。加拿大华人网 http://www.sinonet.org/
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