“10、9、8……1，点火!”9月29日21时16分，火箭在巨大的轰鸣声中腾空而起，承载着几代中国人的梦想和使命，“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射成功，并将与随后发射的神八飞船执行我国首次空间交会对接任务。
要完成空间交会对接，完成那茫茫宇宙中的“高速之吻”，是航天技术中的一道高难课题，而“解题”之人，正是来自位于石家庄的中国电子科技集团公司第五十四研究所的科研人员，他们为天宫一号、神八的发射、运行和对接提供测控和通讯保障，他们用自己的智慧和坚守，在太空中描绘着新的奇迹。
数据控 误差严控1毫米内
“要想成功交会对接，需要通过天地之间的遥测，高精度定轨，必须知道天宫一号的舱口在哪儿，神八的舱口在哪儿，要对准，误差不超过1毫米。这就对五十四所负责的地面监测站提出了极高的要求。”五十四所遥控遥测专业部研究员陈建民对记者说。
原来，太空中的天宫一号空间实验室和神舟八号飞船都是高速运行的，时速达到28000公里以上。在对接过程中，真的有“失之毫厘差之千里”的风险，如果计算不准，出现一个小小的误差，两个高速运行的航天器很可能“追尾”。
飞船在太空中高速飞行，要求精度极高，地面监测站需要实时对飞船进行测控。测控包括测量与控制两个方面，测量就是对飞船的位置、速度、飞行姿态等进行观测分析，控制指的是对飞船的飞行姿态、轨迹、速度等进行调节。为了更好地对飞船进行测控，这次建立了十几个地面测控站，其中超过三分之一的站点是由五十四所负责建设和监控的。
陈建民告诉记者，测控系统可以让地面的指挥员得知飞行器的所有状态，包括姿态、舱内温度等。通过遥控，也可以指挥飞船做旋转、开舱等各种动作。
“在‘神舟七号’发射成功后，五十四所对测控设备进行了大规模、数字化的升级改造。终端部分全部改为‘综合基带’，综合使用了软件无线电、大规模集成电路等现代科技手段，使得设备体积大大缩小，原本需要9台1.8米高度的机柜才能完成的测控功能，现在仅需要一台计算机就能完成。为了适应此次航天任务有天宫一号、神舟八号两艘飞行器这一特殊性，我们的地面站测控系统实现了同时对这两个目标进行测控。”陈建民介绍说。
通信控 千里眼、顺风耳神通“天地”
“发现目标，飞行正常!”“东风飞行雷达正常、遥测信号正常!”……29日晚火箭发射升空后，当工作人员将每个测控站的测量数据、飞船视频，清晰准确地实时传输给飞控中心时，电视机前的五十四所卫星通信与广播电视专业部总设计师李晓芳稍稍松了一口气，她最关注的是自己所负责的通信工作是否正常。“我们部门好几位同事被派往各测控站进行保障工作，这些日子，只要手机一响，我就紧张，担心同事们会遇到什么棘手问题，而实际上，我们的通信网络很过硬，可谓是名副其实的航天工程中的千里眼和顺风耳。”李晓芳颇为自信地对记者说。
如果实现“天宫一号”飞行器和“神州八号”飞船无人对接试验，应该说，此次航天任务使我国航天事业又攀升到了一个更高的水平，在这个飞跃中，五十四所的卫星通信系统、实况数字电视系统和天地数字电视地面系统起到了至关重要的作用，它们使各级指挥员对卫星、载人飞船等航天重大任务实施可视化指挥，让远在太空的声音画面近在眼前。
“此次天宫一号、神八对接任务中，五十四所承担了90%以上的保障通信任务和全部天地通信任务。所有地面站和航天指挥中心的通信控制、图像选切，以及话音选优等设备，都是我们所负责研制的。”李晓芳说，“受地球曲率影响，地面监测站和远洋监测船对天宫一号和神八能测控的时间并不长，为了能真正实现对飞船的全天候测控，中继卫星应运而生了。”
李晓芳告诉记者，中继卫星被称为“卫星的卫星”。顾名思义，它的主要任务是为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务，可以说，中继卫星就是“太空中的地面监测站”。飞船在距地球220公里的距离上以8公里/秒的速度高速飞行。所以，每个地面站或测量船只有7分钟左右的时间可以对飞船进行测控，即便所有的地面站和测量船测控时间加起来，也只能对飞船实现20%的测控率。在飞行中80%的时间里，飞船都处于和地面失去联系的状态。而凭借站得高的优势，两颗中继卫星可以实现对飞船80%的测控率。中继卫星不能单独工作，必须依靠相对应的地面工作站进行数据传输，我国现有的两颗中继卫星地面站，都是五十四所负责建立、维护的。
此外，中继卫星所使用的KA频段测控，也使得信息速率大幅提升。“以前使用的是S频段测控，打个比方就相当于一条羊肠小道，只能走独轮车;而KA频段，相当于高速公路，各种车型都畅通无阻。”李晓芳说。
使用中继卫星测控，大大增强了航天器测控及天地数据传输的实时性，有效降低了航天器的运行风险，提高地面测控指挥决策效率。尤其是对航天器出现异常情况下及时实施故障分析和太空抢救具有重要意义。
今年以来，五十四所先后派出多支技术小分队前往喀什、渭南、青岛、厦门等地和有关测量船，对执行任务设备进行了全面检修，同时对操作使用人员进行培训。目前，该所已派出十余人随远望三号、五号、六号测量船出海执行技术保障任务，并派出20余人奔赴东风发射场、北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心以及各个地面站点执行现场保障任务。
工作控 加班加点一切围着“天宫”转
如果说“天宫一号”飞天是绕着地球转，那么，在这之前的无数个日日夜夜，五十四所的技术人员都在围着“天宫一号”以及对接神八飞船的工程转。“加班!”是他们说的最多的两个字。
为了在更广阔的范围、更长的时间里实现对天宫一号和神八的测控，远洋测量船是必不可少的。远望号系列测量船作为航天系统的海上测控系统，为保障卫星、飞船系统的稳定运行起到了关键作用。21世纪初，我国启动了新一代远望测量船的建设项目，船载卫星通信系统作为其最重要的通信系统装备，它的研制也倍受总部首长的关注。
为了更快更好地完成新一代测量船卫星通信系统的研制工作，五十四所集中了优秀的工程技术人员，在时间短任务重的情况下勇于承担，按时保质保量地完成研制及工程建设任务。然而其中的艰辛有谁知道呢?在工程项目实施过程中，要到船厂配合用户单位进行电缆查验工作。当时是6月份，上海的气温很高，并且船体刚下水不久在舾装过程中没有空调，船舱内闷热异常、粉尘污染严重。就是在这样恶劣的工作环境中，以李振国为代表的五十四所技术人员冒着高温酷暑，克服种种困难，仔细认真地查验与系统相关的几百根电缆，确保电缆的正确性。因为他们知道，只有在前期的工作中细致入微，才能确保后期工作顺利进行。
测量船终于要试航了，技术人员又要随船进行系统航行测试。李振国、王依恺等人都是第一次乘船出海。当时正值海况比较恶劣的季节，当最初的兴奋渐渐消退后，随着船体的上下颠簸左右摇晃，晕船的感觉一阵阵袭来，眩晕呕吐便成了每天的“必修科目”。为了保证体力以保质测量船保量完成试航期间的各项试验任务，即使饭刚吃完马上就吐技术人员也强制自己吃饭。因为他们知道只有保证自身的工作状态，才能保障试验任务顺利进行。
自2005年开始远望三号维修改造到2009年远望六号完成试航，在近5年的时间里，五十四所完成了三条远望号测量船船载卫通站的研制和建设项目，随着项目的完成，参与其中的技术人员也成长为专业技术骨干。在那些“习惯性加班”的日子里，有人将婚期延后，有的小孩刚刚出生就又投入到紧张的工作中。“不过，当我们看到远望号测量船一次次圆满完成任务载誉而归时，都觉得每一分付出都是值得的。”五十四所一位技术人员的话道出了大家的心声。
