上图为数据照片。李继省院士正在给技术人员讲授卫星测控技术。

卫星测控对大多数人来说是一个陌生的领域。当火箭将卫星送入预定轨道时,卫星能否正常运行并按计划完成任务,完全取决于地面观测系统对其进行长期跟踪、测量、计算、预测和控制。这一系列工作是卫星测控。

一般来说,卫星测控就像放风筝。没有地面观测系统的监测,卫星就像断了线的风筝。这是一个极其复杂的系统工程,在某种程度上代表了一个国家的航天科技水平。

航天作为当今世界上最具挑战性和最具广泛驱动力的高科技领域之一,体现了一个国家作为大国的综合实力和地位。所以,总有有志之士投身于国家航天事业,总有愿意把航天事业发展的重担发扬光大的人。

一位杰出的航天科技工作者是这样的:他建立了“三轴稳定卫星轨道姿态控制功率模型”,解决了卫星近地点异常变化的问题,填补了国内空空白;他主持开发了卫星精密定轨系统,突破了许多技术难点,将我国卫星精密定轨技术推向世界前沿;他总结了自己的理论研究和实践成果,撰写了《人造卫星精密轨道的确定》,成为世界空间测控史上不可多得的学术专著。

[科学技术]李济生:太空之上镌刻“中国精度”

他是中国科学院院士、中国轨道动力学和卫星测控专家李继省。

2019年7月28日,一生与卫星打交道的李继省因病在京去世,享年77岁。他把自己的生活融入了巨星空.

一路走来,你忘不了化身为明星的那个人。今天,让我们重温李继省院士与祖国航天测控50年不解之缘,感受他为中国航天事业焦虑、奋起、呐喊、欢呼的历程,为李继省院士做最后的告别!

编辑

坚定信念:“提升中国精密定轨技术”

五十年前的同一个盛夏季节,大学毕业后,李继省主动申请来到中国第一个卫星测控站从事卫星轨道计算工作。

当时中国第一颗人造地球卫星即将发射,国内还没有卫星轨道计算专家。外国对我实行了严格的技术封锁。在没有任何信息的情况下,李继省和他的同事们编制了他们自己的计划和方案;没有实践经验,他们工作积累,在一台手摇电脑的帮助下,一个多月后想出了一次性的赛道设计方案。

1970年4月24日,中国研制的第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射。在庆祝会上,每个人都举杯庆祝,但李继省皱起了眉头——虽然卫星在天上,但卫星轨道的计算非常粗略。

中国于1967年开始建设自己的太空TT&C网络,并于1970年投入使用。当时,美国的太空TT&C技术水平领先中国一百二十年。

李继省对此深感忧虑:如果运行在泰空的卫星的轨道不能精确计算,将无法满足后续卫星发射测控任务和卫星应用对定轨精度的要求。

“中国航天测控技术起步晚,差距大,但我们有能力勇敢追赶!”决心在航空航天测量和控制领域有所作为的李继省并不气馁。他心中升起一个强烈的愿望:他必须尽快为中国的航天事业制定出一个精确的轨道计算方案。

此后,他致力于新卫星测控任务的紧张准备工作,不断积累精密定轨知识,为今后制定精密定轨方案做技术储备。同时,为了对定轨精度有一个清晰的数值概念,他对定轨精度的分析方法进行了不懈的探索和研究。

经过一年的攻关,李继省分析计算了大量数据,最终计算出中国第一颗人造卫星的定轨误差。此后,中国对近地卫星轨道精度误差有了初步的数值概念。

随着李继省卓有成效的研究,中国的定轨精度逐步提高,但与国外相比,仍有很大差距。因此,他把目光转向了更高的地方。

1978年9月,李继省参加了中国第一批留学生考试并被录取。当时,国外几所大学陆续发函,有的邀请他探索空火箭数据处理,有的邀请他讲授天文学,他一一谢绝。李继省的目标是执着而明确的:“研究精密定轨理论,使中国的精密定轨技术上台阶。”

1984年,李继省终于选择了他的对口专业,踏入了大洋彼岸一所名校的大门。在那里,来自世界各地的空间测量和控制数据唾手可得,李继省在知识的海洋中奋力拼搏:快速学习,学习更多,拼命学习。

在两年的深造中,李继省没有假期,没有时间照顾美丽的异国风光,甚至忘了写一封家书。很少上街一次买够十天半的吃的,在图书馆和资料室能挤出来的每一分钟都泡。

1986年,李继省谢绝了老师的挽留,毅然回到祖国的怀抱。他不能忘记一位老华侨在回国前说过的话:“每一升空火箭在中国,我们的海外旅客的腰又被拉直了

长长的脚步:“外国人能做的,我们也能做。”

1975年,中国航天事业获得丰收。今年,中国成功发射了三颗近地卫星。

人们沉浸在成功的喜悦中,但李继省和他的同事意外地发现,卫星的近地点高度正在日益上升。理论上,由于卫星运行过程中大气阻力的影响,近地点高度应该越来越低。

这是一个谜。有关专家怀疑轨道计算误差太大,建议改用其他单位计算。各种质疑和讨论,对于从事轨道计算的李继省来说,无疑是一个很大的压力。

李继省决心自己解决这个谜。他一头扎进谜团,连续几天通宵达旦,反复查阅相关资料,反复与同事研究讨论。

几个月后,谜团解开了。卫星轨道异常是由控制卫星姿态的喷管产生的姿态控制力引起的。因为力小,人们在设计中忽略了它。而正是这种微小的力,使得卫星轨道的近地点高度日益升高。

李继省坚持不懈地在这一领域进行深入研究,开发了基于卫星轨道摄动的卫星姿态控制动力学模型,填补了国内同类动力学模型的空空白,使卫星定轨精度提高了一倍。

之后,他主持开发了“微分轨道改进和摄动星历计算”的卫星定轨方案。该方案首次用解析法推导了大气阻力的短周期摄动计算公式,大大提高了我国人造卫星的定轨精度。

1981年底,我国发射第一颗地球同步通信卫星的准备工作进入冲刺阶段。地球同步通信卫星测控技术是世界空间测控领域的一个难题,目前只有少数国家掌握。

为了完成这些复杂的测控过程,地面测控系统需要向卫星发送数千条指令,但对实时性、准确性和连续性的要求很高,这是以往发射任务所不具备的。

在发达国家,通信卫星的测控由全球测控网完成,而我国卫星地面测控网仅限于本地测控站,可控弧极其有限,测控过程必须高度自动化。然而,卫星TT&C中心只有320台性能落后的计算机,运行速度为每秒28万次,内存和速度远远不够。

中国有关部门多次与外商就进口高性能电脑进行谈判,但均被对方拒绝。西方列强的技术封锁,激起了李继省和他的同事们为国争光、开拓创新的自豪感:“外国人能做的,我们也能做;外国人不行,我们就得干!”

一位来访的外国专家看着这台旧机器,连连摇头:“这么落后的计算机,是不可能完成对地球同步通信卫星的测控的。”和这位专家谈地球同步卫星测控技术通信中的一些具体技术问题时,对方总是说:“对不起,我没带笔记本,不能回答你。”

李继省的心受到了沉重的打击!

次年,李继省以惊人的毅力,成功地编制出通信卫星测控软件的调度程序,成功地解决了计算机容量小、速度慢的问题,最终使中国第一颗地球同步通信卫星成功地固定在距地球3.6万公里的赤道上。

之后,李继省作为中国代表参加了一个国际学术会议,并意外地遇到了这位专家。当这位专家听说中国人已经用他宣称“不可能”的计算机完成了对地球同步轨道卫星的测量和控制时,他惊讶地睁大了眼睛,反复说道:“奇迹,奇迹!”然后,他向李继省询问了中国地球同步卫星的技术细节。

李继省的表情像往常一样平静。他觉得,两年前曾经伤过心,在日以继夜的辛苦中一直堵在胸口的话,现在可以“还”给对方了。他笑着说:“对不起,我没带笔记本,不能回答你!”

高尚的品格:“我愿意用我的肩膀为年轻人建造一架梯子。”

十多位高水平科研成果的创造者、首届航天基金奖获得者、中国科学院院士、中国共产党第十五次和第十六次全国代表大会代表...当李继省被这种成功的光环包围时,他并没有陶醉,而是永远记得要为和平时期的危险做好准备。

这句被历史反复验证过的名言,深深地扎根在他的心里:科学家最大的悲哀,就是没有接班人,没有事业中断。

1992年,在我国发射某型返回式卫星前夕,李继省接到一项特殊任务:研制一种新方案,以验证年轻博士黄富明制定的该型卫星轨道控制方案的可行性。李继省努力奋斗了几个月,想出了一个新计划。经过论证,这两个方案目标一致,可行。

这是我国发射的新型返回式卫星。无论谁获得科技进步奖,都将在这一新型卫星领域留下自己的名字。李继省是测控中心的技术权威和国内外著名科学家。采纳他的计划是合理的。但在李继省的坚持下,测控中心采用了黄富明的方案。

李继省说:“我们应该为年轻人创造更多的机会。因为科技的发展是接力赛,要靠几代人的努力。作为一个老科技工作者,感觉个人名利双收。尽快交出这根指挥棒,提高我国的科技水平,是一件大事。”

个人名利是小事,人才培养是大事。李继省把培养年轻的科技人才作为自己的重要职责,手把手地教他们,希望更多的人超越自己,体现出一位科学家对祖国航天测控事业的强烈使命感和无私奉献。

李继省以他所在单位的严谨和细致闻名。翻了几十年的工作笔记,虽然有些已经褪色发黄,但字迹工整,连标点符号都很清楚;设计的各种技术方案不仅构思新颖,而且格式简洁美观。他严谨的科研作风,一直影响和感染着身边的年轻科技人员。

有一次,卫星发射测控任务完成后,当时负责技术方案设计的科技人员杨宁非常疲惫,正准备回去休息。李继省拦住他:“你拿到这次任务的技术报告,让我们再考虑一下。”

杨宁对此感到困惑:任务结束了,庆祝酒喝完了,还需要技术报告。

报告发出后,李继省把他拉回到电脑房。两个人一行一行的查报表的内容,一个一个的查涉及的数据,晚上工作到凌晨3点,最后在纷繁的数据中发现了两个小瑕疵。

李继省语重心长地说:“科研不是小事,没有严谨的科研作风,技术工作就做不好。虽然这两个小纰漏并不妨碍大局,但证明我们的前期工作还很匆忙,还不完善……”

这些话给杨宁留下了深刻的印象。在李继省的影响下,他养成了一丝不苟的工作习惯。

“天体力学很无聊,整天就是计算,但也有乐趣。想想看,人造卫星在天上是看不见的。我会给你这个观测数据,计算它的轨道,然后预测它会在何时何地。看到它真的在那里不是很有趣吗?”李继省沉迷于探索浩瀚宇宙中的无限奥秘。正因为如此,他牺牲了很多爱好。有人说他既不打扑克也不下棋,偶尔和老婆打打羽毛球,这是他唯一的娱乐。

[科学技术]李济生:太空之上镌刻“中国精度”

1997年底,李继省当选为中国科学院院士。在一次庆祝会上,他表达了由衷的祝愿:“我一步一步踩在大家的肩膀上。为了在中国航天测控行业赢得新世纪,需要培养大量的年轻人。我愿意用我的肩膀搭起一个梯子,让年轻人爬上去!”

标题:[科学技术]李济生:太空之上镌刻“中国精度”

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