cast.ac.cn魏晨曦 汪琦 韋荻山

   航天發(fā)射場是為保障航天運(yùn)載火箭的裝配、發(fā)射前準(zhǔn)備、發(fā)射、彈道測量、發(fā)送指令以及接收和處理遙測信息而專門建造的一整套地面設(shè)備、設(shè)施和建筑。在這里重點介紹美國、蘇聯(lián)/俄羅斯、歐洲、日本、印度以及巴西的航天發(fā)射場的測控站部署及設(shè)施情況。

1 美國
　　 美國主要的航天發(fā)射場有2個：卡納維拉爾角發(fā)射場和范登堡空軍基地。前者包括美國空軍的東靶場和肯尼迪航天中心，后者為西靶場。
　　 1.1 卡納維拉爾角發(fā)射場
　　 該發(fā)射場位于（28.5°N/81°W），是美國航宇局（NASA）的載人與不載人航天器進(jìn)行飛行前的試驗、測試、總裝和實施發(fā)射的重要基地。
　　 (1) 肯尼迪航天中心
　　 該中心成立于1962年7月, 是美國航天發(fā)射的重要基地。它包括技術(shù)陣地和發(fā)射陣地兩大部分。
　　 (2) 卡納維拉爾角的地面跟蹤系統(tǒng)
　　 該系統(tǒng)由一系列的跟蹤站和跟蹤船組成（跟蹤站見表1）。跟蹤站、靶場測量船和測量飛機(jī)，可將東靶場伸展到非洲好望角以東洋面，從而可以不受限制地跟蹤空間發(fā)射目標(biāo)。東靶場還在大西洋和印度洋區(qū)設(shè)有遠(yuǎn)方跟蹤站，保障入軌段。
　　

1.2 范登堡空軍基地
　　 該發(fā)射場建于1964年5月，地理坐標(biāo)為（34°37＇N/120°35＇W），是美國最重要的軍用航天發(fā)射基地，用于發(fā)射戰(zhàn)略導(dǎo)彈、各種軍用衛(wèi)星和極軌衛(wèi)星，并進(jìn)行武器系統(tǒng)試驗。
　　 范登堡空軍基地的地面跟蹤系統(tǒng)分布在加利福尼亞海岸和太平洋諸島上，由雷達(dá)跟蹤、遙測設(shè)備和遙測接收站、光學(xué)跟蹤設(shè)備、通信設(shè)備、定時信號中心以及氣象設(shè)備等組成。
　　 (1) 雷達(dá)跟蹤
　　 它包括各種脈沖雷達(dá)和被動式連續(xù)波雷達(dá)，其跟蹤設(shè)備設(shè)置在大陸、海島、跟蹤船以及下靶場的各個群島上，如默古角、圣尼科拉斯島和阿圭洛角等。范登堡空軍基地雷達(dá)跟蹤設(shè)備見表2。
　　 (2) 遙測設(shè)備和遙測接收站
　　 為了接收遙測數(shù)據(jù)，在默古角、阿圭洛角、圣尼科拉斯島和夏威夷設(shè)有固定遙測站，還有成套設(shè)備的遙測船、機(jī)動遙測車和遙測飛機(jī)，主要的遙測數(shù)據(jù)處理設(shè)備安裝在默古角。
　　 (3) 光學(xué)跟蹤設(shè)備
　　 它包括固定電影經(jīng)緯儀、可移動電影經(jīng)緯儀、機(jī)動光學(xué)跟蹤裝置、跟蹤望遠(yuǎn)鏡和各種電影和靜態(tài)畫面攝影（照相）機(jī)。這些光學(xué)跟蹤設(shè)備設(shè)在默古角、阿圭洛角、范登堡空軍基地和圣尼科拉斯島等地。
　　 (4) 通信設(shè)備
　　 整個基地的通信由默古角通信中心來協(xié)調(diào)，是音頻信號、數(shù)字信號、控制信號和電傳打字線路的會合點。在默古角操作樓里，柯林斯公司240路的微波多路傳輸系統(tǒng)把阿圭洛角、圣克魯斯島、默古角和圣尼科拉斯島上的一些設(shè)備聯(lián)結(jié)在一起。
　　 (5) 定時信號中心
　　 它設(shè)在阿圭洛角、默古角和圣尼科拉斯島上。
　　 (6) 氣象設(shè)備
　　 它包括默古角、阿圭洛角和圣尼科拉斯島上的3個固定站，以及2個遠(yuǎn)洋站。另外，還用氣象探測火箭來獲得海拔30480m高度的氣象概略數(shù)據(jù)。
　　 表2 范登堡空軍基地雷達(dá)跟蹤設(shè)備

1）夸賈林島還有奈克－3系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)，它由美國陸軍提供。

2 蘇聯(lián)/俄羅斯
　　 蘇聯(lián)/俄羅斯有普列謝茨克、拜科努爾和斯沃博德內(nèi)3個航天發(fā)射場。
　　 2.1 普列謝茨克航天發(fā)射場
　　 它是蘇聯(lián)主要的軍用航天器發(fā)射場，地理坐標(biāo)是（62.8°W/40.1°E）。
　　 該發(fā)射場的測控設(shè)施包括“織女”外彈道測量系統(tǒng)、發(fā)射區(qū)的2個測量站，以及沿運(yùn)載火箭飛行軌跡在沃爾庫特、諾里利斯克、塞克蒂夫爾地區(qū)和新大地設(shè)置的4個測量站組成。這些測量站送來的信息在和平城的計算中心進(jìn)行處理。
　　 2.2 拜科努爾發(fā)射場
　　 拜科努爾發(fā)射場于1955年興建，位于（45.6°N/ 63.4°E）。其主要任務(wù)是發(fā)射載人飛船、衛(wèi)星、月球探測器和行星探測器，進(jìn)行各種導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭的飛行試驗。另外，它還進(jìn)行攔截衛(wèi)星和部分軌道轟炸系統(tǒng)的試驗。
　　 拜科努爾發(fā)射場的測控系統(tǒng)由地面系統(tǒng)與船載測控系統(tǒng)組成。在該發(fā)射場的航區(qū)周圍就大約設(shè)置了15個測控站。在飛行初始段內(nèi)使用5個站，即咸海北岸的阿拉爾斯克站，發(fā)射場東南錫爾河畔的克孜耳－奧爾達(dá)站，處于航區(qū)中央的拜科努爾跟蹤/指令站，發(fā)射場區(qū)正北的阿曼格爾德站，以及由反導(dǎo)靶場儀器設(shè)備組成的薩雷沙甘站。發(fā)射場的主要測控站還有貝加爾湖西北的克拉斯諾亞爾斯克站和堪察加半島東海岸的彼得羅巴甫洛夫斯克站。其中1個處于載人飛船的入軌點和向太平洋發(fā)射導(dǎo)彈或運(yùn)載火箭的航區(qū)之內(nèi)；另1個處于導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭部分射程試驗的末區(qū)，也是載人航天器和導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭向太平洋發(fā)射時的最后一個陸地站。此外，在新西伯利亞切利諾格勒、諾沃阿爾泰斯克、伊爾庫茨克、雅庫茨克也設(shè)有測控站。為了彌補(bǔ)陸地測控站的不足，還使用了不少海上測量船進(jìn)行跟蹤。杰茲卡茲甘站和卡拉干達(dá)站是載人飛船回收時的關(guān)鍵站，負(fù)責(zé)飛船的回收工作。
　　 在地面跟蹤站中，一些地基雷達(dá)和光學(xué)跟蹤網(wǎng)絡(luò)用來監(jiān)視每次發(fā)射活動，提供實時跟蹤數(shù)據(jù)，包括衛(wèi)星背景影像等。主要的雷達(dá)裝置有各種相控陣?yán)走_(dá)和各種地基預(yù)警雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)。在載人飛行計劃中，有7個主要的地面站來保證航天器的通信、指揮和控制。另外，還有大量的海洋跟蹤測量船組成的通信跟蹤網(wǎng)。這些艦船與一些較小的船只一起沿大西洋和西太平洋部署，配合發(fā)射活動的進(jìn)行。蘇聯(lián)/俄羅斯載人航天測控網(wǎng)共包括19套多功能測控設(shè)備，分別為：運(yùn)行段測控站共有16套，拜科努爾發(fā)射場有1套，測量船共有2套。測控設(shè)備兼有測軌、遙測、遙控、通信和電視傳輸?shù)榷喾N功能。多功能測控設(shè)備天線為拋物面，分為8m和25m兩種口徑。
　　 位于肖爾格沃站內(nèi)的中繼衛(wèi)星終端站是2顆“射線”（LUCH）中繼衛(wèi)星的轉(zhuǎn)接站。通過與中繼衛(wèi)星的雙向通信傳輸測軌數(shù)據(jù)、遙測數(shù)據(jù)、遙控指令、話音與電視信息。終端站工作于Ku波段，上行頻率為14.6GHz，下行頻率為10.9GHz。它使用3個載頻和2個副載頻，天線是口徑為16m的拋物面，波束寬度約0.l°。
　　 2.3 斯沃博德內(nèi)航天發(fā)射場
　　 斯沃博德內(nèi)航天發(fā)射場于1996年3月建立。在該發(fā)射場內(nèi)有11個指揮測量站。目前，該中心控制著150多顆衛(wèi)星，包括偵察、氣象、導(dǎo)航、通信和海洋監(jiān)視衛(wèi)星等。

3 歐洲
　　 歐洲航天發(fā)射中心（圭亞那航天中心，也叫庫魯發(fā)射場）由法國空間研究中心領(lǐng)導(dǎo)，建于l966年，位于南美洲北部大西洋海岸的法屬圭亞那，地理坐標(biāo)為（5°14＇N/
　　 52°46＇W）。
　　 3.1 圭亞那航天中心的主要設(shè)施
　　 圭亞那航天中心的主要設(shè)施沿著大西洋海岸，分布在庫魯和錫納馬里之間30多千米的地區(qū)內(nèi)。其技術(shù)中心*近庫魯，包括能同時處理5顆衛(wèi)星的測試廠房等設(shè)施。“阿里安”運(yùn)載火箭發(fā)射區(qū)在庫魯西南約18km處，建有3個發(fā)射場。
　　 3.2 圭亞那航天中心的地面跟蹤系統(tǒng)
　　 該中心共有5個遙測接收站，包括1個活動站和4個固定站?；顒诱驹诎臀髋嗵m，設(shè)有直徑為4m的天線，可以連續(xù)接收通過S波段（2200～2290Hz）傳輸?shù)倪b測信息；固定站包括佩爾山上的加里奧特站、卡宴附近的蒙大博站、巴西的納塔爾站和NASA的阿森松島設(shè)施，都設(shè)有直徑10m的天線。
　　 在“阿里安”火箭的發(fā)射助推階段，約有1200個遙測信息要傳送到地面。該火箭的地面跟蹤使用了5個地面站：① 庫魯?shù)倪~特站，距離“阿里安”發(fā)射場約3km，該站裝備了2部C波段阿杜爾(Adour)雷達(dá)；② 庫魯附近的勒布隆德站，距離發(fā)射場20km，它設(shè)有1部C波段布列塔哥尼雷達(dá)；③ 卡宴附近的蒙大博站，離發(fā)射場約70km，它備有1部C波段布列塔哥尼雷達(dá)；④ 伊內(nèi)斯站，接近巴西的納塔爾，它備有1部C波段貝安雷達(dá)；⑤“阿里安”火箭的跟蹤系統(tǒng)還包括設(shè)在佩爾山和羅亞勒島的2臺紅外自動跟蹤電影經(jīng)緯儀，它們離發(fā)射場約20km。“阿里安”火箭向東發(fā)射時，要使用巴西的納塔爾、美國的阿森匈和加蓬的利伯維爾附近建立的跟蹤站。另外，圭亞那航天中心、西班牙的維拉弗郎卡、比利時的雷杜、德國的奧登林山和魏爾海姆、肯尼亞的馬林迪、澳大利亞的帕斯以及日本的茨城等地面站組成了歐空局的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)。