“信號樞紐”通天達地“太空天路”行穩致遠

從1992年中國載人航天工程任務啟動到2022年，在30年間，航天科技集團五院西安分院(以下簡稱：西安分院)從神舟一號開始投身載人航天工程，從“隨船秘書”儀表控制器應用軟件到“信號樞紐”天線網絡再到建立“太空天路”的中繼終端，西安分院從未缺席。

在中國空間技術研究院成立之初，首任院長錢學森就提出了對中國載人航天發展規劃進行研究的建議。中國空間技術研究院組建了相應機構，開展了系統方案和載人航天技術的預先研究。西安分院的前身五〇四所是最早投身這一工作的科研單位之一。由于載人航天工程是一個結構龐大、技術復雜的系統工程，當時中國的經濟基礎雖較薄弱，工業制造及相關的工藝水平較低，但當時研究工作已取得了不少成果，為中國實施載人航天工程做了理論上、技術上的初步準備。

1992年，載人航天工程正式批準實施。西安分院載人航天任務團隊接到的第一個任務就是研制飛船的“隨船秘書”——系統控制器與多功能顯示器。它們的組合將建立航天員與飛船互動的人機界面，通過無人驗證，到最終載人飛行時直接輔助航天員完成空間試驗、出艙、對接等飛船任務，是一個起點高、技術難度大、又涉及到多學科的綜合電子應用系統。

西安分院介紹，當時留給第一臺原理樣機的時間只有4個月，一批年輕的設計師們開始加班加點攻關。他們為了尋找最佳方案，設計了多個版本的軟件系統；他們為了實現高可靠性，不斷開展對比試驗；他們為了滿足數據的實時性和人機功效，在短時間內完成兩輪產品迭代升級。

1994年初，五〇四所收到了神舟一號飛船三個關鍵項目的研制技術要求，這三個關鍵項目，其中之一就是返回艙內的天線網絡。它負責在測控接收機、發射機與測控天線之間架起一座信號往來的橋梁，當接收到地面的通信信號或測控指令信號時，天線網絡會將其進行分類、分通道傳輸到應答機。反之，也會把來自應答機不同通道的各類信號匯總后送往對地天線，通過天線發出后送達地面。

從神舟一號開始，到神舟系列載人飛船、天舟系列貨運飛船及當前的空間站任務，西安分院承擔了測控與通信分系統中所有天線網絡的研制任務。隨著載人航天工程任務的推進，西安分院研制團隊持續提升天線網絡性能，確保任務需要。

2022年，中國載人航天工程邁入空間站建造階段。在目前正在建設的空間站任務中，西安分院為所有艙段、飛船研制了中繼終端、天線網絡、儀表計算機應用軟件等產品。

在浩瀚無垠的太空，天地之間如何建立信息之橋？通過中繼終端搭建的天基測控通信系統，可以同時實現對天舟、神舟、實驗艙和核心艙的“遠程駕駛”，對整個空間站的飛行器同時進行通信測控，所建立的星間鏈路可以實時向地面傳輸交會對接畫面等數據，并為太空交會對接全程提供通信鏈路保障。