俄罗斯新型定位仪精度大增60%!万里“追星”

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为了避免在同一条近地轨道内相距很近的人造卫星发生太空“撞车”情况，俄罗斯航天测控机构日前启用一套供地面站点使用的新型卫星精准定位仪，可使定位精度比原先提高40%至60%。

负责研发无线电探测技术的莫斯科电力研究所特种设计局在其网站介绍说，该机构专家不久前研制出“节奏－M”型“对比相位”空间定位仪。 以该仪器为圆心、半径25米范围内共有5台卫星天线为其服务。这些天线形似炒锅的“抛物面”可将卫星发射的微弱无线电信号，反射到天线中央的信号放大装置中进行“整理”，然后再将信号传输到“节奏－M”型定位仪的测算装置中。

该装置有一套特制测算程序，可计算出同一颗卫星的信号投射到5台天线上的延迟时间，再根据多个延迟数据换算出卫星相对于地球自转方向的角度坐标。

这套定位仪的实用效果显示， 它在追踪距地高度4万公里、信号频率不超过8.5千兆赫兹的卫星时，能将其定位精度由原先的10角秒提高到4至6角秒。此外，在部分测量案例中，一些随机波动的有利因素还能使这一定位精度提高到2角秒。目前多数导航和通信卫星的运行轨道高度及其工作信号频率都在上述定位范围内。

参与这项研发的俄罗斯专家解释说，如果将手表的表盘刻度均分为360度，再将其中1度均分为3600份，其中的一份就是1角秒。从理论上说，假如同一运行轨道内的数颗卫星相距只有100多米时，它们在测控中心的航天器运行轨道大屏幕上只会显示为一个光标。为相距很近的卫星精确定位，才能确保其相安无事并正常工作，在必要时还能为这些卫星机动调整运行轨道，躲避太空垃圾撞击。

此外，有了这一定位仪后，可以不再给卫星安装测量自身运行轨道的装置，由此节省下的负载空间可加装其他工作设备。

目前，莫斯科电力研究所特种设计局设在莫斯科郊区的一所航天通信中心，正借助“节奏－M”定位仪对俄罗斯一颗对地观测卫星、数颗中继通信卫星进行测控。据测控人员反映，“节奏－M”定位仪能在所有气象条件下正常工作，而传统光学探测定位仪器会受天空云量、光照明暗度等多种因素干扰。

按照俄罗斯航天部门的规划，未来与“节奏－M”类似的定位仪将被分布于欧洲、西伯利亚和远东数家俄罗斯航天测控站采用，从而实现24小时不间断地为各种卫星定位，并且协助测控运载火箭发射的各个阶段。