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北斗问苍穹,南信大校友为“收官之星”发射保驾护航

2020-06-24来源:交汇点作者:于杰作者(文):作者(图): 发布: 责编:于杰访问量:10

6月23日上午9时43分,长征三号乙运载火箭携带我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心发射升空。气象保障为此次发射任务提供了重要支撑,这其中就有南京信息工程大学校友的身影。

提前一个月进场,气象保障讲究摸准天气“脾性”

作为此次发射任务现场气象保障组4位成员之一,南信大校友胡云涛(2011级)提前一个月就进驻发射场区。卫星转场、整流罩转场、决定发射窗口……虽然备受瞩目的焦点时刻只是火箭从点火到成功将卫星送入预定轨道的二十几分钟,但是从火箭进场开始,整个系统运行的每个环节都需要气象保障团队做精准预测。

火箭进入发射塔架后要进行常规燃料和低温液体燃料加注,这项工作对气象条件特别是对气温有较高要求,火箭控制系统还要根据气温情况计算出推进剂加注所需要的温度和加注量。西昌卫星发射中心气象保障团队要在发射前96小时、72小时进行逐时气温预报,胡云涛所在的现场保障组担任的就是最终预报审核任务。凭借着丰富的工作经验,特别是对现场天气变化特征的准确把握,他们做出的会商判断为预报结果提供了双重保险。

“除了熟练掌握这一区域的历史天气特征,我们还必须掌握最近的天气系统情况、降水、云量、冷空气等,这样才能做到精确保障。”胡云涛表示。

这对于现场保障任务来说只是“正常操作”。目前场区正值雨季,火箭发射最怕的就是短时对流天气,特别是降水、雷暴等,气象保障团队每四个小时就要做出一次预报。进场以来,胡云涛所在的现场气象保障组不仅要每天召开气象预报会商,为场区的天气情况做出判断,还要给出天气系统总体技术方案、风险分析、场区气候背景分析等。

发射前两天,胡云涛作为汇报人参与了气象系统专题汇报,对场区未来天气情况给出结论,判断窗口天气是否符合最低发射条件,为火箭是否按时发射提供依据。

22日晚六点,胡云涛早早来到岗位上开始了最后阶段的紧张工作。根据预测,22晚间,西昌卫星发射中心场区前半夜将有雷暴过境,后半夜雷暴逐渐解除。虽然预测和现场情况精准一致,但是胡云涛和团队还是整夜紧盯天气系统变化,同时为飞控中心、各观测点等单位提供西昌卫星发射中心场区的天气情况,直到发射任务圆满结束。当卫星顺利进入轨道的消息传来,胡云涛和团队成员激动地鼓掌欢呼,一夜的工作疲惫都被成功的兴奋替代。

对天气“脾性”的准确摸清离不开数十次任务保障的积累。工作至今,胡云涛已经参加发射任务三十多次,现场保障十五次。参与高密度的航天发射任务让他迅速成长为工作中的多面手。

业务过硬功在平时,快速成长离不开母校培养的坚实基础

作为气象预测队伍中的新兵,胡云涛过硬的业务素养让他脱颖而出,工作的第二个月便参与到现场气象保障任务中。不过,变幻莫测的天气系统可没少给这个“新兵蛋子”颜色看。在一次次任务的总结反思中,胡云涛逐渐摸准了场区天气的脾性。

记得刚工作时的一次值班,突发的“西南涡”一下子带来了超过30毫米的降水,这一情况出乎胡云涛所料,好在当时没有发射任务。事后胡云涛反复做天气复盘,查找文献资料,和专家探讨,最终查清问题所在。

2019年的一次发射任务前,场区突发“东风波动”雷暴不止,这一影响超出此前的预测,现场一下子紧张起来。随着任务发射窗口越来越近,胡云涛所在的气象保障团队每隔20分钟、15分钟,直到每隔5分钟会商一次,最终他们判断雷暴会在发射前停止,发射任务按照正常流程进行。

“当时心里肯定紧张,但是任务要求必须当场给出结论。我们对自己的专业积累、业务能力、理论素养有自信。”胡云涛表示。

胡云涛的自信离不开在母校打下的坚实基础。在母校学习的天气学原理、数值预报、编程等知识,不仅为胡云涛在工作中快速成长提供了积累,同时也训练了他敏捷的工作思维。让胡云涛印象深刻的是,在学校气象台实习时练就的绘图本领让他在工作中实现了“无缝对接”,而新手往往需要花费不少时间练习。

与此同时,胡云涛在母校打下的编程基础也让他在工作中崭露头角。入职后胡云涛发现,工作中有些问题常常需要查找资料,而翻阅文献效率较低。他发挥特长,将常见问题写成查询代码,只要在程序中输入相关问题就能实时查找到关联文献,大大提高了工作效率。如今,这个软件已经在同事中得到应用。

不仅如此,胡云涛的编程能力还在天气预测中发挥了大用途。在一次执行任务中,距离发射还有两天时间,场区上空突发高空风,胡云涛编程绘制出“南支急流轴变化图”,准确判断出此次高空风的影响范围,为发射任务提供了有力的决策依据。

以学科优势服务国家战略,为北斗应用产品“体检”也有南信大贡献

随着最后一颗北斗导航卫星的收官发射,历时30多年建设的我国北斗卫星导航系统将正式建成。导航应用市场需求的增长将进一步激发北斗产业链发展。专家预计,全球卫星导航与位置,以及授时服务产业产值规模平均年增长率为16.8%,到2025年将达到7300亿元。应用市场的增长也对相关产品检测及标准提出了更高要求。

为服务国家战略需求,助推江苏北斗卫星导航产业发展,早在2013年,南信大便依托人才队伍、实验室、检测资质以及标准制定等优势,联合南京市计量监督检测院、江苏北斗卫星应用产业研究院共同成立了“江苏北斗卫星导航检测认证中心”(以下简称检测中心),为相关北斗产品的应用和标准制定提供检测服务。

电磁兼容实验室

电磁兼容实验室

在学校微波暗室实验室和电磁兼容实验室,北斗产品的检测试验每天都在进行。相关企业产品的接收灵敏度如何、抗干扰能力是否符合要求、电磁辐射是否超标、天线参数如何……检测中心的几十项检测方法能够为企业提供菜单式服务。为了提高检测能力,检测中心不断投入科研攻关,自行研制测试系统和测试标准。一般微波暗室只能检测40GHz频率范围内电小目标(指目标尺寸与电磁波波长相比较小)的电磁波特性,而检测中心的“大型紧缩场测量系统”,则可以实现110GHz毫米波电大目标的电磁波特性测试。目前国内能达到同样测试水平的微波暗室不超过三家。

微波暗室

微波暗室

检测中心成立以来,累计为国内265家企业提供检测计量服务,检测产品10453台套,为55家企业提供北斗卫星导航入网认证检测服务,为105家企业提供北斗卫星导航技术应用、研究进展、标准检索服务。成为全国六大北斗卫星导航检测中心之一,服务的企业涵盖全国一半省市自治区,有力助推了国家北斗卫星导航产业的发展。

大型紧缩场

大型紧缩场

“随着全球北斗卫星导航组网的建成,相关产品应用将持续增长,进一步提升检测能力、研制检测标准、提高检测精度、开发北斗应用将是我们下一步的发展方向。”检测中心相关负责人表示。

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