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李济生:化作夜空最亮的“星”

时间:2019-08-03
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卫星轨道确定的准确度从公里到厘米

李继生:变成夜空中最耀眼的“明星”

在李继生去世之前,有些人第一次听到了他的名字。 “事实证明,他是传说中的'牧羊星。'”这是他从卫星轨道精度到公里精度的准确度。“”这才是真正的明星。“

7月28日,卫星轨道动力学和卫星测量与控制专家一直在处理卫星一生,被称为“牧羊星”院士,于76岁在北京去世。

在他们自己的轨道上,每个卫星测量和控制专家都有一套轨道计算方法。这种方法是个人研究的结果,是该国的核心秘密。最精确的轨道。

20世纪70年代,中国第一颗人造地球卫星“东方红1号”成功上线。当人们被胜利的喜悦迷住时,27岁的李继生异常平静。一位老专家的问题在耳边徘徊:“我们的卫星在天空中,轨道是计算的。但谁知道轨道的准确性?”李吉生难以下咽。

这一天是1970年4月24日。从这一天起,中国成为世界上第五个独立开发和发射人造地球卫星的国家。近半个世纪后,为了纪念航空航天工业的成就,中国已将这一天定为“中国航天日”。

然而,对于当时的李继生来说,他对一年前美国“阿波罗”号太空船登陆月球更加印象深刻。大约在那个时候,发达国家已经向太空发送了数百种各种应用类型的卫星。

更重要的是,发达国家卫星轨道确定的准确度已达到100米,这意味着地面计算的理论轨道与卫星在太空中的实际轨道之间的误差不超过100米。在中国的空间监测和控制之初,没有“轨道精度”的概念。

李吉生第一次“不能坐以待毙”。 “我们必须制定一个精确的中国卫星轨道计算计划!”之后,在戈壁沙漠的简单研讨会上,灯几乎每晚都要到深夜,得出公式并编制软件,分析和计算结果,李吉生正在努力寻找一种方法来确定轨道的准确性。有一天,一个新的想法闪过他的脑海:你能用估算卫星周期误差的方法来判断轨道误差吗?

在一年的研究中,李继生搜索了“0”,“1”,“0”和“1”的电子信号海洋。最后,他开发了一种利用卫星轨道“预测误差”来确定轨道精度的方法。测得的轨道精度约为2至5公里。中国卫星轨道确定的准确性首次具有定量概念。

1975年,中国成功发射了第一颗返回的卫星。测量和对照观察发现卫星近地点高度逐渐增加。然而,从理论分析来看,卫星受大气阻力的影响,轨道近地点高度应逐渐减小。

“为什么它会上升?”

“一定是李继生计算问题的轨道。”

各种争论已经持续了一段时间。李继生没有注意这一点。那时,他的西安卫星测控中心仍然坐落在一座山上。为了获得足够的数据和理论基础,李继生从北京到南京再到上海。数据由手摇计算机收集和使用。日夜开始计算。

几个月后,这个谜团得到了解决。

卫星轨道是异常的,这是由喷射管的卫星姿态控制产生的姿态控制力引起的。只有0.7克的力量,人们在设计时忽略了它,但这是一个轻微的力量,使卫星轨道近地点每天上升超过300米!

李继生并没有就此止步。他还开发了基于交点积分法的卫星轨道确定方案,使中国的卫星轨道确定精度达到1 km。

面对这一成功,他再次低下头:卫星轨道确定精度仍远远落后于美国和苏联的两个太空大国,“卫星轨道确定精度必须提高到100米的数量级”。

李吉生回到南京大学寻求专家和教授的建议。经过几个月的努力,他不仅对“扰动”有了深刻的理解,而且还建立了各种“扰动”对卫星轨道影响的动态模型。 1983年,他最终开发了一种称为“微分轨道改进和微扰星历计算”的轨道确定方案,使卫星轨道确定精度达到200米,接近世界先进水平。

之后,卫星轨道确定的准确度达到了100米。根据西安卫星测控中心的声明,卫星轨道确定的准确性不仅满足了当时国内卫星发射TT&C任务的需要,而且为中国航天工业的发展奠定了坚实的轨道基础。

然而,当李济生得知美国卫星轨道确定的准确度达到了仪表水平时,他再次“无法坐下”。

在接下来的两年里,李继生“浸透”了自己在精确定轨的知识迷宫中,日夜陪伴着无聊的阿拉伯人物,忘记了星期日,节假日,甚至忘记给家人写信。

有人说,在两年内,李吉生已经掌握了至少四年内其他人可以掌握的知识。四五年后,一个令人震惊的消息传来:中国新的精确定轨方案取得了巨大的成功,卫星定轨精度从100米提高到10米。如果配备先进的轨道测量设备,它可以达到1米。

今年是1991年。那时,中国没有神舟飞船或天宫实验室,但这一成就的诞生已经“发现”了神舟诞生的空间轨道,为载人航天飞行奠定了重要的技术基础。中国。这一成就的最大贡献者是李继生。

两年后,中国科学院,国防科学技术委员会和航空航天工业公司联合对这一成就进行了国家级评估。他们一致认为,这一成果确立了中国卫星测控精密轨道确定系统,其技术水平已达到国际先进水平。 “。

如今,一直“坐着”,不断致力于“克服核心技术”的院士已经走了,成为夜空中最耀眼的“明星”。他曾经说过:“我一步一步踏上了人民的肩膀。为了赢得新世纪,中国的航天测控行业必须培养出一大批年轻人。我想用我的肩膀建立一个为年轻人爬梯子。“

一个非常容易被忽视的细节是,李继生自豪的“国际先进成就”正是他对两个年轻人的所作所为。它已经存在了四年多。

朱泽兰中国青年报中国青年网记者邱晨晖中国青年报

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