7月24日，空间站问天实验舱成功发射。这是中国空间站迎来的首个实验舱，也是空间站首次在有人的状态下迎接航天器的来访。

航天科技集团五院西安分院为问天实验舱研制的中继终端、仪表计算机软件、天线网络，为空间站问天实验舱执行空间站任务全程护航。

作为我国载人航天工程任务中的一支重要力量，西安分院从神舟一号飞船就开始承担飞船系统控制器、多功能显示器以及天线网络的研制任务。在目前正在建设的空间站任务中，西安分别为空间站天和核心舱、神舟十四号载人飞船、天舟四号货运飞船研制了中继终端、天线网络、仪表控制器应用软件。

从1992年我国载人航天工程任务启动以来，30年的时间里，西安分院载人航天工程任务研制团队以“四个特别”的载人航天精神为指引，始终坚守、始终奋进、始终逐梦。

千锤百炼

三件“利器”助“问天”成功问天

作为对载人航天器进行测控和通信的重要设备，西安分院研制的中继终端通过中继卫星建立航天器与地面的通信链路，从而搭建了从问天实验舱到中继卫星再到地面的“太空天路”，让“感觉良好”一直在线。地面测控人员将以天基测控体制为主，对问天实验舱实施在轨飞行控制。通过地面遥测遥控方式，对飞船姿态进行控制，并与地面建立通信联系，实现对问天实验舱的“远程驾驶”。

通过搭建“太空天路”实现对问天实验舱的远程操控，听起来简单，但实现起来不仅需要跨越近4万公里，还必须在2分钟时间内快速搭建完成，更要确保全程稳定运行，系统复杂性可想而知。问天实验舱中继终端与中继卫星组成的天基测控通信系统是实现“远程驾驶”的关键，中继终端以及多颗中继卫星的载荷产品全部由西安分院承担研制。

通过中继终端搭建的天基测控通信系统，地面测控人员可以同时实现对天舟四号、神舟十四号、问天实验舱和空间站天和核心舱的“远程驾驶”，对整个空间站的飞行器同时进行通信测控，所建立的星间链路可以实时向地面传输交会对接画面等数据，并为问天实验舱和空间站天和核心舱的太空交会对接全程提供通信链路保障。

通过中继终端建立的天基测控通信系统建成之后，将地面对问天实验舱以及空间站的测控覆盖率提高至90%以上，确保问天实验舱在绝大部分时间都保持着与地面的实时通信。西安分院载人航天工程任务负责人余晓川说：“载人航天工程原有的地面测控站、海上测控站测控覆盖率较小，如今则实现了几乎100%的测控覆盖率，可让航天员与地面始终保持通信。”

西安分院为问天实验舱研制的天线网络通过提供专门的测控与通信信号传输通道，为问天实验舱与地面建立高速、畅通无阻的指挥和反馈信息通道，确保任务顺利完成。

天线网络是属于测控与通信分系统中连接应答机和天线的关键产品，就是飞船上的一个小型信号转发器。当问天实验舱接收到地面的通信信号或测控指令信号时，天线网络会将其进行分类、分通道传输到应答机。反之，也会把来自应答机不同通道的各类信号汇总后送往对地天线，通过天线发出后送达地面。

问天实验舱将以天基测控为主实施在轨飞行控制，天线网络将主要完成实验舱测控指令信号的上传和下达，问天实验舱将开展在轨驻留的空间应用和新技术试验等在轨任务，需要确保各项操作指令实时准确，天线网络产品的高可靠性将成为该任务的重要保障之一。问天实验舱天线网络研制负责人朋毅介绍说：“我们的天线网络技术在现阶段同类产品中处于领先水平，更是经过地面试验及飞行验证的成熟技术，为的就是确保产品的可靠性、安全性和长寿命。”

西安分院还承担了问天实验舱仪表计算机应用软件的研制任务。当仪表计算机开机后，应用软件就正式开始自主运行。作为问天实验舱仪表的“智慧大脑”，仪表计算机应用软件是实验舱仪表数据处理中枢系统，承担着仪表舱仪表与照明分系统内部和外部数据信息处理的功能。

问天实验舱仪表计算机应用软件功能复杂，属于基于操作系统的多任务实时要求高的应用软件。西安分院仪表计算机应用软件负责人张赤萍介绍：“和以往载人航天工程任务相比不同的是，此次仪表计算机应用软件在空间站天和核心舱上功能不变的基础上，增加了与空间站天和核心舱的数据交会，这样问天实验舱与空间站天和核心舱两舱交互数据，数据量便会大大增加。”

自主创新

三十载坚持不懈成就今日辉煌

1992年，载人航天工程正式批准实施，西安分院载人航天任务团队接到的第一个任务就是研制飞船的“随船秘书”。留给第一台原理样机的时间只有短短4个月，一批年轻的设计师们开始加班加点攻关。

为了寻找最佳方案，他们设计了多个版本的软件系统；为了实现高可靠性，他们不断开展对比试验；为了满足数据的实时性和人机功效，他们在短时间内完成两轮产品迭代升级。

1999年，神舟一号飞船成功发射。之后，从载人的神舟五号，到航天员由1人变为3人的神舟七号，再到天宫一号、天宫二号以及空间站建设任务，包括软件在轨更新、汉字输入法、自主应急返回等多项关键技术不断“加码”……他们不仅每一次都圆满完成了任务，更是积累了空间大容量信息处理、嵌入式显示、软件自主更新等研制经验。

在载人航天工程任务中，西安分院还承担了一项关键的任务，就是天线网络的研制。天线网络研制面临的困难来源于飞船的特殊应用。首先，系统对舱内设备体积要求十分苛刻；其次，要求网络在飞船着陆后可以通过船体着陆后的姿态选择朝向地面上方的天线接通，这样才能有效传递通信、求救、定位等信号，否则将会因为失联造成航天员生命危险。西安分院研制人员确定了介质双工设计方案，可以将体积缩小到常规结构的1/4。

为了能使这项新技术在飞船上成为航天员的可靠保障，天线网络伴随无数次设计和验证的循环往复，直到结果满足要求。项目负责人徐汉民也带领着王小林、禹旭敏来回奔波，寻找合适的重力开关，尤其是使天线网络可以根据位置选择天线的重要部件，多方联系共同攻克了这个难题。之后，随着载人航天工程任务的推进直到空间站建设任务的推进，西安分院研制团队持续提升天线网络性能，确保任务的需要。

从神舟七号开始，西安分院载人航天工程团队为载人航天的每艘飞船和每个空间舱都配备了中继终端系统并推动产品升级换代，实现了多次技术飞跃。

2006年6月，彭碧玉和他的团队接到了神舟七号飞船中继用户终端的研制任务。作为一个新增项目，中继终端设备研制要从零开始，产品的研制进度异常紧张。在彭碧玉带领下，团队确立了系统技术方案和单机研制方案，解决了多项技术难题，为中继终端产品的研制奠定了坚实的理论和技术基础。

2008年9月底，神舟七号飞船中继终端与天链一号卫星实现“太空握手”，开创了我国天基测控的新局面。西安分院研制的中继用户终端系统，是我国首套天基测控通信系统，也是西安分院第一代天基测控产品，性能指标达到了国际先进水平。这也标志着我国成为世界上为数不多掌握天基测控系统关键技术的国家，推动了我国飞行器天基测控通信系统研制、实施的步伐。

从天地通话到航天员的太空授课，从交会对接任务到执行天舟一号“太空加油”任务，中继终端的应用，使我国的天基测控通信得以成为现实，从而在太空中搭建了地面与卫星，卫星与飞船之间的“天路”。

在载人航天任务的推进过程中，西安分院充分发挥自身在天基测控技术的优势与特长，技术团队始终立足载人飞船、飞行器测控需求和技术发展趋势，按照“研制一代、规划一代、探索一代”的发展思路，研制了天基测控系统系列化、模块化、通用化产品，能同时满足不同类型飞行器信号动态范围大、调制方式和传输速率多样化任务需求，推动了天基测控设备的升级换代，引领了该技术领域发展方向。

多年参与载人航天工程产品研制的历程，也是西安分院载人航天工程任务团队始终弘扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神，以坚强的毅力和勇气战胜重重困难、用成功报效祖国的奋斗历程。

以行践诺

青年用奋斗回应嘱托

今年6月，在共青团中央举办的“全国向上向善好青年”活动中，西安分院载人航天工程任务研制团队获评全国向上向善好青年群体。看到这个好消息后，西安分院载人航天工程任务负责人余晓川立即转发到了微信群里。他说，“这个荣誉对我们来说是莫大的鼓励。1992年中国载人航天工程正式立项，从那天起，我们就组成了一支战斗力爆棚的团队，见证了中国载人航天30年来从无到有，从弱到强的发展历程，也见证了中国载人航天一路上的蜕变成长。”

2021年4月29日，天和核心舱成功发射。看到中继终端成功建立天地通信链路，中继终端主任设计师王珊珊喜极而泣，之前巨大的压力随泪水宣泄而出，一句“多少个日夜的辛苦付出是值得的”道尽了成功的喜悦。10天之后，在北京执行飞控任务的关鹏终于可以收拾行囊，回到西安的家里。在去北京之前，他已经在文昌航天发射场驻扎了50多天了。关鹏是西安分院载人航天工程团队中的一名青年设计师，在团队里，像他一样的年轻人还有很多。

为了建成中国空间站，按计划将在两年内实施11次飞行任务，这在我国载人航天工程中从未有过。11次任务环环相扣，任务之间耦合度极高，不允许有任何闪失。

2021年底，西安疫情形势严峻。为保障2022年载人航天工程团队即将执行的6次发射任务，冯海浪第一时间选择当“留下”的人。封闭在工作区33天，他几乎天天都在工作，夜里就跟几个团队成员一起睡在办公室。“虽然睡在办公室休息少，但我却觉得工作效率特别高。”冯海浪十分乐观。

2022年5月2日，习近平总书记在给航天科技集团空间站建造青年团队的回信中强调，建设航天强国要靠一代代人接续奋斗，希望广大航天青年勇于创新突破，在逐梦太空的征途上发出青春的夺目光彩，为我国航天科技实现高水平自立自强再立新功。西安分院载人航天工程团队将牢记嘱托和希望，积极开展载人航天后续任务统型策划及工程研究，开发面向第四代中继通信一体化系统和更为优良的天线网络、仪表计算机应用软件产品，为保障空间站运营阶段密集发射任务作出贡献。（王希曦 张昊）