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神十四發(fā)射前:酒泉發(fā)射中心捕獲干擾信號(hào)!十小時(shí)追蹤鎖定目標(biāo)

據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,北京時(shí)間2022年6月5日10時(shí)44分,搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,約577秒后,神舟十四號(hào)載人飛船與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道。

17點(diǎn)42分,神舟十四號(hào)載人飛船已采用自主快速交會(huì)對接模式,經(jīng)過6次自主變軌,成功對接于天和核心艙徑向端口,從發(fā)射到對接完成共用時(shí)6小時(shí)58分。

神舟十四號(hào)任務(wù)已經(jīng)完美收官,但各位有所不知的是就在神舟十四號(hào)飛船發(fā)射前曾發(fā)生一起酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心遭到信號(hào)干擾的事件!

酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心捕獲異常信號(hào)!究竟有多嚴(yán)重?

5月12日20點(diǎn)30分,位于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心技術(shù)總體部門二樓的機(jī)房里,電磁兼容組專業(yè)組負(fù)責(zé)人王李鵬和同事進(jìn)行某航天任務(wù)的技術(shù)檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的信號(hào),就在前幾天,發(fā)射場進(jìn)行任務(wù)檢查時(shí)就出現(xiàn)過短暫未知來源定位干擾信號(hào),王李鵬意識(shí)到兩者可能存在一定的關(guān)聯(lián)。

但這個(gè)信號(hào)時(shí)有時(shí)無,這次出現(xiàn)和上次一樣,同樣也是出現(xiàn)一會(huì)就消失不見了!怎么辦?一個(gè)難題擺在了王李鵬的面前,盡管距離發(fā)射還有二十多天時(shí)間,但這個(gè)信號(hào)存在就有可能會(huì)干擾垂直總裝測試任務(wù),發(fā)射場的電磁兼容是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的工程,突然出現(xiàn)的干擾信號(hào)有可能就會(huì)破壞經(jīng)過嚴(yán)格兼容測試的電磁環(huán)境。

電磁兼容:到底是什么鬼?

電磁兼容是一個(gè)非常嚴(yán)肅的課題,說得簡單點(diǎn)就是在現(xiàn)場工作的各個(gè)無線電(大環(huán)境)或者電磁配件(小環(huán)境)不會(huì)互相干擾,可以正常工作,因此我們在拆開計(jì)算機(jī)或者電視機(jī)時(shí),總能看到一個(gè)用金屬屏蔽罩覆蓋的區(qū)域,那個(gè)就是工作頻率比較高的高頻區(qū),這個(gè)金屬罩就是讓內(nèi)部的電磁波以法拉第籠的形式接地,不至于干擾外圍。

然而在開放區(qū)域,比如發(fā)射場、水面艦艇比如驅(qū)逐艦、巡洋艦和航空母艦等,現(xiàn)場會(huì)有各種波段的雷達(dá),也有多個(gè)波段的通信設(shè)備,還有測控波段以及監(jiān)控上行和下行通信波段等等,這些信號(hào)之間最低要求就是不能互相干擾,最好就是在嚴(yán)格的電磁環(huán)境下都能各司其職,比如雷擊以及周圍強(qiáng)電磁干擾時(shí)。

顯然后者是不可能的,因此當(dāng)一個(gè)已經(jīng)調(diào)試完成電磁兼容的區(qū)域,突然出現(xiàn)個(gè)強(qiáng)電磁干擾信號(hào)進(jìn)入時(shí)其影響是未知的,因?yàn)榈谝粋€(gè)不知道這個(gè)信號(hào)的頻率會(huì)不會(huì)漂移,第二個(gè)則是這個(gè)信號(hào)會(huì)不會(huì)突然增強(qiáng),這兩個(gè)都有可能會(huì)影響現(xiàn)場電磁環(huán)境,一旦發(fā)射測控信號(hào)被干擾,那后果是不堪設(shè)想的!

火箭測控的指令有星載計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令,也有地面發(fā)出的測控指令,從理論上來看前者很難被干擾,因?yàn)槭怯芯€控制的,但強(qiáng)電磁干擾注入仍然有可能,而后者則相對比較容易被干擾,只要信號(hào)強(qiáng)度夠強(qiáng)或者同頻信號(hào),那么被干擾概率很高了。

簡單地說就是火箭測控指令一旦被干擾,那么有可能出現(xiàn)不動(dòng)作甚至誤動(dòng)作,無論是哪個(gè)對火箭影響都是未知的,輕則姿態(tài)不穩(wěn),重則星箭俱毀。

2020年3月16日,我國長征七號(hào)甲運(yùn)載火箭在海南文昌火箭發(fā)射基地首飛失利。2020年4月9日,我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭為印尼發(fā)射通信衛(wèi)星,第三級工作異常,衛(wèi)星發(fā)射再次失利。

當(dāng)時(shí)就有人懷疑是美軍干擾所致,不過后來經(jīng)調(diào)查,長征七號(hào)甲火箭故障原因是助推器氧箱出流口發(fā)生了空化現(xiàn)象,這可能會(huì)導(dǎo)致泵入口壓力降低,不滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工作的下限要求所致(澎湃網(wǎng)報(bào)道),而長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭則是第三級火箭點(diǎn)火失利所致。

盡管并非干擾所致,但干擾確實(shí)是其中因素之一,而電磁環(huán)境保障也是發(fā)射現(xiàn)場的綜合保障非常重要的技術(shù)手段,比如天和核心艙發(fā)射時(shí)海南省工信廳無線電監(jiān)督管理局就擔(dān)任了火箭發(fā)射無線電安全保障任務(wù)。

十余小時(shí)追蹤鎖定目標(biāo),結(jié)果虛驚一場

因此擔(dān)當(dāng)發(fā)射場電磁保障的王李鵬感覺壓力實(shí)在山大,怎么辦?一個(gè)難題擺在王李鵬和同事這個(gè)保障小組面前,王李鵬保障小組對異常信號(hào)進(jìn)行了分析,通過專業(yè)的逐幀對比和判斷,發(fā)現(xiàn)存在一定的頻移,盡管很微弱,但仍然能看出這個(gè)信號(hào)是運(yùn)動(dòng)的,因此王李鵬認(rèn)為這個(gè)干擾信號(hào)可能來自一輛汽車。

但這個(gè)信號(hào)時(shí)有時(shí)無,導(dǎo)致鎖定這輛車難度極大,小組只能24小時(shí)不間斷守著信號(hào)監(jiān)測區(qū)域,只等信號(hào)出現(xiàn),同時(shí)調(diào)取發(fā)射場周圍的監(jiān)控,調(diào)查哪個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)能貼合信號(hào)頻移計(jì)算出來的速度。

終于在13日中午時(shí)分在發(fā)射場附近找到了那輛汽車,根據(jù)采樣到的信號(hào)分析,與干擾信號(hào)一致!最終在車內(nèi)發(fā)現(xiàn)了車載定位干擾器,終于問題解決,為神舟十四發(fā)射任務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

延伸閱讀:車載定位干擾器

這個(gè)玩意兒主要是屏蔽車內(nèi)定位系統(tǒng)工作的,有些朋友會(huì)經(jīng)營和銷售抵押車,一般這些車上都會(huì)被裝上多個(gè)定位器,可能會(huì)被抵押方跟蹤并收回,因此購買了這些抵押車的朋友會(huì)用車載定位干擾器,使定位器無法工作。

這類裝置使用的初衷是干擾車內(nèi)定位器的工作,但由于功率控制上的問題,可能會(huì)外溢,也就是說可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)區(qū)域內(nèi)的定位系統(tǒng)工作不正常,一般常用的定位系統(tǒng)頻率:

北斗二號(hào)頻率:

B1:1559.052~1591.788MHz

B2:1166.22~1217.37MHz

B3:1250.618~1286.423MHz

GLONESS頻率

L11602.0-1615.5MHz,

L21246.0-1256.5MHz

GPS頻率:

中心頻率:L1:1575.42MHz

L2:1227.6MHz

L5:1176.45MHz

一般情況下這些穿透電離層的無線電信號(hào)不太會(huì)在地面使用,常用波段分布如下:

定位信號(hào)屬于L波段,部分搜索雷達(dá)會(huì)使用這個(gè)頻段,不過由于定位干擾因?yàn)轭l率漂移,可能會(huì)導(dǎo)致大范圍干擾!

也可能因?yàn)楣β蔬^大導(dǎo)致大面積定位系統(tǒng)故障,比如需要GPS或者北斗授時(shí)的設(shè)備,因?yàn)槎ㄎ幌到y(tǒng)不只是定位使用,還有非常重要的授時(shí)功能,因此這類干擾器在重要設(shè)施附近出現(xiàn)時(shí)一定會(huì)被重點(diǎn)關(guān)注。

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