太空中的“摩尔斯密码”:人类如何遥控操作卫星?

 

提起谍战片,你首先会想到哪些经典人物?

是《潜伏》里代号峨眉峰和深海的老牌特工余则成,还是《风声》里被称为老鬼的谍报之花顾晓梦;是《永不消逝的电波》中最后一刻还在发报的李白,还是《暗算》中一群“神机妙算”的破密侦听者?

“谍战”一直是国产影视剧里最具中国特色的一种类型片,在各式各样的秘密联络中,最吸引人眼球的,无疑是摩尔斯密码

从影视到现实,部署任务、制定编码、传递信息、发号指令、展开行动……摩尔斯密码的使用方法与流程,神似航天测控系统的“遥控指令”。
遥控指令,是对远距离飞行器通过传输信道发送指令、实施控制的技术。近年来,随着商业航天的迅猛发展和商业卫星发射数量的增多,对卫星测控和地面站的数据接收需求呈井喷式增长。为提高数据传输的安全性、可靠性,降低卫星对地面人工管理的依赖,保障在轨卫星的正常运行,开运集团自主研发了AOS太空操作产品,其中遥控指令系统遵循安全性设计、容错设计、自动故障监测处理等原则,能充分发挥系统的智能处理能力,提高任务快速响应能力和故障处理成效,为卫星的高效运行管理提供技术支撑。

AOS遥控指令系统,包括任务执行前准备流程和执行任务流程。

影视剧里的谍报人员都有一套独特的密码本,发出的电码即使被截获,对方也无法解读出里面的含义。在任务执行前,系统会根据卫星的遥控编码和使用准则,并基于卫星的位置与姿态控制系统、天线系统、转发器系统、遥测指令系统、电源系统、温控系统、入轨和推进系统、卫星搭载载荷等遥控指令目标,制定出一套特定的遥控指令,以保障卫星的安全性和可靠性。

影视剧里的谍报人员使用不同的摩尔斯密码执行不同的任务。卫星的遥控指令少则几十条,多则上千条。制定好“密码本”后,系统会将遥控指令嵌入卫星的各任务模块中,实现对其监测、指令控制、供电、保护、管理、通信、遥操作、过程控制等诸多功能,这是提高卫星可用性的关键,也是系统自动化水平的体现。系统生成的大部分指令可以自动执行,并能完成复杂的指令控制。

AOS遥控指令系统的主要功能,是建立卫星与地面测控数传站相连的星地链路,提供遥控操作平台、生成遥控指令、自动生成注入数据、执行遥控指令、指令上注监视、指令执行确认、指令序列统计、发布及存储等服务。此外,还能完成卫星控制计算、卫星相关参数加工、业务指令加工、执行验证任务。

目前,AOS遥控指令系统已实现对仪器设备的开/关机、主机/备机切换、电源母线接通、设备加温、控制卫星变轨、进行有效载荷相关试验。当卫星发生故障时,系统还能控制仪器设备自动更换接备用部件。

遥控指令出现错误,不仅影响卫星执行对应的任务,还可能引起卫星的安全问题。AOS遥控指令系统具备以下优势:

安全可:针对每一个卫星,“私人订制”一套专属的遥控指令,并通过加密传输,设备认证及会话密钥交换等方式,保证了指令数据在传输过程中的安全性和可靠性。

自动化水平:具有在轨升级能力,对卫星的日常任务已实现自动化处理,能结合卫星在轨管理业务场景的特点,一站式完成卫星状态监视、卫星控制、载荷业务监视、集中事件和告警等,有效地节省了时间成本,减少了人为干扰。

开运集团AOS遥控指令系统先后服务了怀柔一号、夸父一号等卫星,并得到用户的一致好评。

在跳动的摩斯密码中,感受动荡时代里的温情与伟大;在变换的遥控指令中,感受我国航天技术的突破与发展。近年来,我国在航天领域攻克多项关键技术,实现由“跟跑”向“并跑”“领跑”发展。开运集团始终以国家重大战略需求为导向,持续加强研发投入与技术创新,不断拓展和丰富产品应用场景和市场空间。
公司自主研发的AOS太空操作产品还包括需求受理、任务规划、站网管理、数据分发、遥测管理、在轨评估等系统,可以实现对航天器的全流程管理,为用户构建一体化管理平台,实现数字化管控提供了有力支撑。

扬帆起航正当时,砥砺前行续华章。面向未来,开运集团将秉承“铸就航天品质服务”的企业价值观,以“让飞行器更可靠、让太空更安全”为服务目标,持续为我国航天事业发展赋能添力。

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