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神十四发射前:酒泉发射中心捕获干扰信号!十小时追踪锁定目标

 星辰大海种花家 2022-06-05 发布于浙江

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。

17点42分,神舟十四号载人飞船已采用自主快速交会对接模式,经过6次自主变轨,成功对接于天和核心舱径向端口,从发射到对接完成共用时6小时58分。

神舟十四号任务已经完美收官,但各位有所不知的是就在神舟十四号飞船发射前曾发生一起酒泉卫星发射中心遭到信号干扰的事件!

酒泉卫星发射中心捕获异常信号!究竟有多严重?

5月12日20点30分,位于酒泉卫星发射中心技术总体部门二楼的机房里,电磁兼容组专业组负责人王李鹏和同事进行某航天任务的技术检查时,发现了一个奇怪的信号,就在前几天,发射场进行任务检查时就出现过短暂未知来源定位干扰信号,王李鹏意识到两者可能存在一定的关联。

但这个信号时有时无,这次出现和上次一样,同样也是出现一会就消失不见了!怎么办?一个难题摆在了王李鹏的面前,尽管距离发射还有二十多天时间,但这个信号存在就有可能会干扰垂直总装测试任务,发射场的电磁兼容是一个环环相扣的工程,突然出现的干扰信号有可能就会破坏经过严格兼容测试的电磁环境。

电磁兼容:到底是什么鬼?

电磁兼容是一个非常严肃的课题,说得简单点就是在现场工作的各个无线电(大环境)或者电磁配件(小环境)不会互相干扰,可以正常工作,因此我们在拆开计算机或者电视机时,总能看到一个用金属屏蔽罩覆盖的区域,那个就是工作频率比较高的高频区,这个金属罩就是让内部的电磁波以法拉第笼的形式接地,不至于干扰外围。

然而在开放区域,比如发射场、水面舰艇比如驱逐舰、巡洋舰和航空母舰等,现场会有各种波段的雷达,也有多个波段的通信设备,还有测控波段以及监控上行和下行通信波段等等,这些信号之间最低要求就是不能互相干扰,最好就是在严格的电磁环境下都能各司其职,比如雷击以及周围强电磁干扰时。

显然后者是不可能的,因此当一个已经调试完成电磁兼容的区域,突然出现个强电磁干扰信号进入时其影响是未知的,因为第一个不知道这个信号的频率会不会漂移,第二个则是这个信号会不会突然增强,这两个都有可能会影响现场电磁环境,一旦发射测控信号被干扰,那后果是不堪设想的!

火箭测控的指令有星载计算机发出的控制指令,也有地面发出的测控指令,从理论上来看前者很难被干扰,因为是有线控制的,但强电磁干扰注入仍然有可能,而后者则相对比较容易被干扰,只要信号强度够强或者同频信号,那么被干扰概率很高了。

简单地说就是火箭测控指令一旦被干扰,那么有可能出现不动作甚至误动作,无论是哪个对火箭影响都是未知的,轻则姿态不稳,重则星箭俱毁。

2020年3月16日,我国长征七号甲运载火箭在海南文昌火箭发射基地首飞失利。2020年4月9日,我国西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭为印尼发射通信卫星,第三级工作异常,卫星发射再次失利。

当时就有人怀疑是美军干扰所致,不过后来经调查,长征七号甲火箭故障原因是助推器氧箱出流口发生了空化现象,这可能会导致泵入口压力降低,不满足发动机工作的下限要求所致(澎湃网报道),而长征三号乙运载火箭则是第三级火箭点火失利所致。

尽管并非干扰所致,但干扰确实是其中因素之一,而电磁环境保障也是发射现场的综合保障非常重要的技术手段,比如天和核心舱发射时海南省工信厅无线电监督管理局就担任了火箭发射无线电安全保障任务。

十余小时追踪锁定目标,结果虚惊一场

因此担当发射场电磁保障的王李鹏感觉压力实在山大,怎么办?一个难题摆在王李鹏和同事这个保障小组面前,王李鹏保障小组对异常信号进行了分析,通过专业的逐帧对比和判断,发现存在一定的频移,尽管很微弱,但仍然能看出这个信号是运动的,因此王李鹏认为这个干扰信号可能来自一辆汽车。

但这个信号时有时无,导致锁定这辆车难度极大,小组只能24小时不间断守着信号监测区域,只等信号出现,同时调取发射场周围的监控,调查哪个运动目标能贴合信号频移计算出来的速度。

终于在13日中午时分在发射场附近找到了那辆汽车,根据采样到的信号分析,与干扰信号一致!最终在车内发现了车载定位干扰器,终于问题解决,为神舟十四发射任务提供了坚实的保障。

延伸阅读:车载定位干扰器

这个玩意儿主要是屏蔽车内定位系统工作的,有些朋友会经营和销售抵押车,一般这些车上都会被装上多个定位器,可能会被抵押方跟踪并收回,因此购买了这些抵押车的朋友会用车载定位干扰器,使定位器无法工作。

这类装置使用的初衷是干扰车内定位器的工作,但由于功率控制上的问题,可能会外溢,也就是说可能会导致一个区域内的定位系统工作不正常,一般常用的定位系统频率:

北斗二号频率:

B1:1559.052~1591.788MHz

B2:1166.22~1217.37MHz

B3:1250.618~1286.423MHz

GLONESS频率

L11602.0-1615.5MHz,

L21246.0-1256.5MHz

GPS频率:

中心频率:L1:1575.42MHz

L2:1227.6MHz

L5:1176.45MHz

一般情况下这些穿透电离层的无线电信号不太会在地面使用,常用波段分布如下:

定位信号属于L波段,部分搜索雷达会使用这个频段,不过由于定位干扰因为频率漂移,可能会导致大范围干扰!

也可能因为功率过大导致大面积定位系统故障,比如需要GPS或者北斗授时的设备,因为定位系统不只是定位使用,还有非常重要的授时功能,因此这类干扰器在重要设施附近出现时一定会被重点关注。

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