1970 年 4 月日 “东方红一号” 升空后,37 组参数的实时加密传输面临 “太空环境干扰”“频率漂移”“传输延迟” 三重挑战 —— 团队通过 “频率微调同步”“抗辐射加固”“传输时序校准” 三大技术手段,确保加密后的参数能在 370 公里的太空与地面间稳定传输,每一个保障措施都针对具体的太空风险,且与地面 “67 式” 的通信经验一脉相承,最终实现组参数的实时传输成功率 100%。
频率微调:确保加密信号 “同频到达”。37 组参数的加密信号通过 108 兆赫载波传输,卫星在轨时因多普勒效应,频率会出现 ±18.5 赫兹的漂移(近地点 + 18.5 赫兹、远地点 - 18.5 赫兹)。老钟(频率基准专家)团队基于 1962 年基准时钟,为加密模块设计 “动态频率补偿”:每秒根据轨道高度调整载波频率,确保地面接收时频率稳定在 108 兆赫 ±0.01 赫兹。4 月日时分,卫星飞至远地点 2384 公里,频率漂移 - 18.5 赫兹,微调系统自动补偿后,地面接收频率为 107. 兆赫,与基准分频信号差仅 0.00001 赫兹。“要是没有微调,远地点的参数信号会偏离接收带宽,地面根本收不到。” 老钟盯着频率计数器,数据每跳一次,他就在记录本上画一道,确保频率始终在目标范围。
抗辐射加固:守护加密参数 “不被篡改”。太空 1×10?rad 的辐射会干扰加密模块的运算电路,可能导致参数数据错误(如温度 - 27c变成 - 37c)。张工团队在加密模块的核心芯片外包裹 0.03 毫米厚的铅箔屏蔽罩,同时在算法中加入 “数据校验码”(每位参数附加 3 位校验码),若辐射导致数据位翻转,地面能通过校验码发现并修正。4 月日时分,地面接收第组设备温度参数时,校验码显示位错误”,系统自动修正后,温度从 - 28c还原为 - 27c,误差 0.007c。“辐射就像‘看不见的干扰’,既要挡住它,还要能发现它造成的错,这样参数才靠谱。” 张工的话,道出了抗辐射保障的核心逻辑。
传输时序校准:避免参数 “错位丢失”。37 组参数按不同周期传输,若时序紊乱,会导致地面接收时 “参数重叠”(如轨道参数与电源参数同时到达,占用同一信道)。李敏团队基于 “67 式” 的跳频时序经验,为卫星设计 “时序同步码”:每传输组参数,发送一次 “时序校准信号”(0.37 秒的固定波形),地面接收站根据同步码调整接收时序。4 月日时分,因太空微重力影响,卫星时序出现 0.07 秒偏差,地面收到同步码后立即校准,后续参数传输未再出现错位。“‘67 式’靠人工调整时序,卫星要自动校准,不然组参数传着传着就乱了。” 李敏看着时序波形,之前担心的 “错位风险” 终于化解。
信号强度保障:确保参数 “清晰接收”。37 组参数的加密信号在 370 公里传输中,会因大气层衰减导致强度下降(近地点 - 117dBm、远地点 - 127dBm)。地面接收站采用 “大口径天线 + 低噪声放大器”(噪声系数≤1.9dB),将接收灵敏度提至 - 127dBm,刚好覆盖远地点的信号强度。4 月日时分,卫星飞至远地点,第组电源参数信号强度 - 127dBm,放大器启动后,信号被放大至 - 107dBm,解密后蓄电池容量误差 0.07%。“信号弱的时候,就像听远处说话,得用‘大喇叭’才能听清,放大器就是地面的‘大喇叭’。” 陈恒的比喻,让团队更直观理解了信号强度保障的作用。
应急重传:应对突发 “传输中断”。为应对极端情况(如短暂信号中断),加密模块设计 “参数缓存重传” 功能:若某组参数未收到地面确认信号,模块会在下次传输时重发(最多重传 3 次)。4 月日时分,第 7 组轨道参数因瞬时干扰未被确认,模块在秒后重传,地面成功接收,未影响轨道计算。“‘67 式’在珍宝岛也有重传功能,卫星更要保留,37 组参数一组都不能少。” 陈恒在应急方案评审时强调,这个从地面继承的功能,成了实时传输的 “最后保险”。
4 月日时,“东方红一号” 在轨运行小时,37 组参数已完成轮加密传输,成功率 100%,解密误差全部≤0.01%。当第组电源参数的解密结果 “蓄电池容量 18.9Ah” 显示在屏幕上时,接收站里响起一阵压抑的欢呼 ——37 组参数的实时加密传输,终于在太空环境下得到验证。
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四、地面解密验证:37 组参数的 “精准还原”
“东方红一号” 在轨传输的组加密参数,需在地面接收站实时解密并验证 —— 团队通过 “分层解密”“交叉校验”“误差分析” 三个步骤,确保每一组参数都能精准还原,解密结果不仅要满足