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天宫一号与神舟八号在太空中的交会对接被喻为浪漫的太空之吻。然而,在浩瀚的太空中完成这一壮举,绝非易事。中国航天科工集团公司25所交会对接微波雷达研制团队,历经千辛万苦,研制成功交会对接微波雷达,能正确引导两者完成太空之吻。
太空之吻是一个缓慢的过程,大约需要经过1.5个小时。其中起关键作用的交会对接微波雷达,它引导着两个相距100公里以上的航天器,相向而飞。当两者距离达到20米时,它就将引导的接力棒交给激光雷达和CCD图像传感器,自己则作为备份员继续值守,直到这场太空之吻“定格”。
机遇会总是偏爱有准备的人的,25所交会对接微波雷达研制团队就是这样的有心人。交会对接技术是空间工程应用的一项重要关键技术,通过精确测量两个航天器之间的相对位置、相对速度、相对姿态及它们的变化率,实现两个航天器在空间的交会对接。
雷达这一20世纪30年代发明的科学工具,让人们在测量目标的距离、速度、角度等参数时得心应手。如今,雷达已经成为我们老百姓日常生活的得力助手,大家最熟悉的莫过于汽车倒车雷达。当然,测量空间飞行器的雷达要复杂得多,种类也不少,除微波雷达外,还有毫米波雷达、激光雷达。
25所交会对接微波雷达研制团队的带头人、项目负责人孙武研究员,2000年从法国获得博士学位后来到25所,他接到的第一个课题就是预研课题——毫米波交会测量雷达演示系统。
2002年,勇于创新的孙武提出用伪码连续波技术原理研制交会对接雷达的方案。尽管遭到了一些专家的质疑,但孙武还是认准了伪码连续波技术这种新技术的发展前景和应用趋势。
通俗地说,伪码连续波技术从某种意义上说就是雷达的数字化。研制之初,一纸空白。一个接一个技术瓶颈成为拦路虎。其中,天线设计是最大的拦路虎。孙武和他的团队都跑遍了当时国内几乎所有具有丰富天线研制生产经验的厂家,但没有一家敢接这个“烫手的山芋”。情急之下,孙武立下军令状:
“我来指导你们设计,责任由我来承担!”,为此,孙武集自己多年的研究成果,撰写了一套《伪码连续波干涉测角交会对接雷达系统论文集》,专门用于指导课题研制和产品生产。
2007年初,对孙武和他的团队来说,是一个重要的日子。
因为在此期间,载人航天工程总体组织了微波雷达设计方案评审,最终认定25所交会对接微波雷达方案成立。此时,距离天宫一号/神舟八号交会对接任务的完成节点只有3年的时间了。
从此,研制团队几乎放弃了所有的节假日。高塔试验、暗室试验、外场直升机挂飞试验、飞艇试验等,各种试验他们做了不下上百次。
回忆起近10年的攻关历程,孙武说,就是一个字“累”。
他们不会忘记,2008年5月,载人航天工程总体组织的评审会上,22位专家一致同意,交会对接微波雷达可以转入初样研制阶段。这意味着,交会对接微波雷达方案被载人航天工程总体正式采用。25所成为中国航天科工第一家以整机设备参与载人航天工程的研制单位。
2010年1月,交会对接微波雷达作为交会对接任务的关键单机,参加了载人航天工程总体组织的第二次联合校飞试验。在地面联调和全部8个架次飞行试验中,测速、测距指标全部满足总体要求。
他们不会忘记,在最困难的时候,中国航天科工集团公司各级领导多次亲临现场给予指导,并开辟了“绿色通道”,在各项资源上给予优先保障。航天科工二院更是发挥全院技术优势,全力为交会对接项目保驾护航。
如今,交会对接微波雷达已经具备了搜索空域大,作用距离远,测量精度高等7大特点及优势。在国内外首次使用高速伪码测距等7个创新点也引起了国内外同行的关注。
责任编辑:春华







