衛星上天我們測控

陳芳允

我是搞電子的，對衛星發的無線電信號有濃厚的興趣。所以蘇聯放衛星后，我和張志誠，還有研究室的其他幾位同志，合計著能否收到蘇聯衛星上的無線電信號。我們開設了一個小小的課題(并非上面下達的任務)，幾個人一起做了一臺接收無線電信號的裝置。后來，搞天文的同志也加入進來了。

蘇聯的第一顆衛星早晨太陽沒出來時能用肉眼看到，我起來看到過2次。我們接收到它向地面發射的無線電信號及頻率變化(稱為多普勒頻率)，并計算出它的軌道，還推測了一下它里面可能有些什么內容。

1965年，趙九章、錢學森向中央提出搞人造地球衛星。在毛主席講了“我們也要人造衛星”以后，科學院正式組織研制衛星，稱為“651”工程。在對衛星的跟蹤測量方面，則于1 966年組織成立了“701”工程處。當時，這項工作有天文、電子、光學等三方面的人參加。

趙九章先生在清華做過助教，我在清華物理系讀書時，他輔導過我們的實驗工作。大約在1 966年的夏秋之交的一個傍晚，我出家門散步，迎面碰到趙九章先生和其他幾個人，他對我說，“我們搞衛星，無線電非常重要，這是重要的一環，衛星發出去后就看你們的了”。

對第一顆衛星來說。在測量方面，衛星發射上天后，有3點最為重要。

衛星是否已經進入了運行的軌道?

第二，衛星的軌道是什么樣的，是否符合預定的要求?

第三，衛星運行中，什么時間到達什么地點上空的預報。

1 965年年末，科學院開過一次較大規模的會，討論衛星的研制和測控問題，會上有些爭論。在測量方面，光學觀測是需要的，大家的意見是一致的，但是考慮到天氣不好時光學觀測看不到，還得有無線電測量。爭論的正是無線電測量方法，特別是對人軌點的測量，當時，蘇聯和美國主要是采用干涉儀。天文臺的一些同志堅持要用干涉儀，電子部提議用雷達，我主張用無線電多普勒測量。最后的意見是在人軌點，光學、雷達、多普勒都用，可以說是為了保險，干涉儀則在入軌后的第一個觀測站和第二圈經過我國上空時設置攔截觀測，但是試驗性質。

關于如何設置觀測站的問題，我們國家不像蘇聯經度跨度那么大，受地域影響，我們一定要適當選擇站址，才不會“丟”了衛星。我們考慮衛星上天后的第二圈在新疆那邊看，十多圈之后，則轉回到東部沿海可以看到。這樣，在新疆西部的喀什、東北和膠東地區設觀測站就非常重要；此外還考慮了其他一些地方，因此，先后建起8個站和一個測控中心。后因發射靜止通信衛星，又增加3個站和測量船。

在衛星測控中有幾項原則。第一，設備要有高的效率，但是也要盡量地簡化，從國家的經濟和人員的情況看，盡可能快地建設自己的測控網。提出的新方法更要考慮是否比舊的方法效率更高，效費比更高。第二，結合中國的條件考慮，我們要求儀器效果不低于人家，但是要想法以中國的條件來達到。當然，如果有些新的元部件，我們也可以自己做。我頭腦中一直有一個念頭，既然我也學了這些知識，我們應該有自信心，只要干，就不會比人差。

衛星觀測一共包括四個方面，其中三個是測控，叫做TT＆C，即跟蹤、遙測和控制，還有就是通信。通信把各個系統、各個臺站和中心聯結到一起。

當時傳達中央的指示精神是：“抓得住，測得準，報得及時”，我們做到了。我做的是偏重于測控設備方面的工作，實際上還有很大一部分是軟件工作，如測量到后，計算衛星軌道，管理衛星的運行和控制執行某種任務等，也部需要在TT＆C中做。

對我國放第一顆衛星來說，“抓得住”是衛星測控中最主要的一道難題。如果衛星送上去了，自己卻沒有看見，不知道衛星到哪里去了，也不好宣布發射成功了，因此大家都很關注。

“抓得住”最主要的是對衛星入軌點的測量。當時估計我國第一顆衛星的人軌點在湖南南部到廣西北部一帶，因此在這一帶設觀測站是必要的。但是用什么測量設備呢?光學設備是肯定要用的，光學經緯儀可以起較大作用，但在當時也讓人感覺不放心，主要是怕天氣不好時看不見。因此，在關鍵的閩西站，光學、雷達和多普勒三種方法部用上了，在南寧還使用了干涉儀。由于多普勒實時定軌需要多站觀測，因此，在閩西、南寧、昆明和萊陽都裝上了多普勒，根據多普勒數據可以定出衛星運行的軌道。雷達主要是用來測量距離和衛星角度的，跟蹤衛星上的應答機，測量一段距離后，可以算出衛星軌道。

觀測站點的選擇，主要是和天文臺的同志一起商量。因為還有衛星人軌后的第2圈，將經過中國西部邊界附近的上空，大家認為這一次的觀測也很重要。因為這次測到就可以完全肯定衛星運行正常，同時，測量以后可以把軌道算得更加準確。因此，一致的意見是在新疆西部喀什設站，并安裝光學、多普勒和干涉儀等設備。衛星經過十多圈后，回到我國東部沿海上空，這時就要靠東北和山東的站了。衛星的測控中心設在西安，管理和指揮各站工作。各站測得的數據，經過通信線路送至中心，中心計算機綜合各站數據，計算出衛星的軌道參數。需要衛星做某種動作時，中心發出遙控指令，經過適當的測控站發往衛星。

在研制第一顆衛星時，地面系統考慮觀測較多，沒有控制。“東方紅一號”上去就自動唱起了《東方紅》，沒進行遙控。

“東方紅一號”衛星在發射時，我們正出差在科學院上海科學儀器廠，討論新的測量設備。一天晚上，我們幾個人走在街上，聽到新聞公報，說我國成功地發射了人造地球衛星，并傳來了《東方紅》的樂曲聲。這說明我們的測控系統也成功了，真的很激動，很高興。

(摘自暨南大學出版社《請歷史記住他們——中國科學家與“兩彈一星”》)