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张家祥 董明 陆本魁 顾继明 王昌彬:《卫星测轨预报方案的制订》
2015-10-15 | 【     】【打印】【关闭

  来源:张家祥,明,陆本魁,顾继明,王昌彬. 《请历史记住他们——中国科学家与“两弹一星”》. 科学时报社. 1990

照片为张家祥) 

     1970424日,我国第一颗人造地球卫星发射成功,及时准确地测量了轨道参数和向全世界发布了飞经各地的预报。这包含着天文台长期对卫星测轨预报工作的积累,凝聚了科技人员多年的辛勤劳动。我们作为我国第一颗人造卫星测轨预报方案的主要制定者,心情格外激动。忆往事历历在目,终生难忘。 

 

  根据651任务的需要,19669月天文台抽调张家祥、陆本魁和吴连大、刘亚英组成临时任务组,全力以赴地研究制定我国第一颗人造卫星的轨道改进方案。经过在台内近一个月的准备,104日,有关同志自带行李赴上海嘉定华东计算所,利用该所的X-2计算机,正式开展了方案的计算研究工作。强烈的为祖国航天事业作贡献的心愿,使我们忘却了一切,每天都工作12小时以上。推导公式,编写程序,上机计算,讨论结果,天天都在数字和公式的海洋里游弋。我们为暂时的挫折而焦躁不安,也为初步的成功而欢欣鼓舞。皇天不负有心人,经过两个月日以继夜的工作,建立了我国第一套比较完整、包括地球椭球引力场一阶摄动的、适用于光学和无线电观测资料的微分轨道改进方案,并进行了大量的模拟、实测计算,反复考核方案的正确性和可靠性,圆满完成了既定任务,为以后完成测轨预报方案打下了基础。这种高效率的工作和团结奋战的精神,至今仍在我们的工作中起着催化作用。 

 

  19673月初,国防科委在北京召开我国第一颗人造卫星地面系统的方案复审和任务落实会议。天文台黄建树、张家祥、黄坤仪、董明出席了会议。在有紫金山天文台、数学所、西北计算所、701工程处等单位参加的大组会上,张家祥就轨道计算方案及其计算结果作了系统的介绍,得到与会者的肯定。鉴于紫金山天文台的工作基础,会上决定由天文台、数学所、西北计算所、701工程处和发射中心成立专门任务组(因该组于196745日正式建组工作,以后即用代号405任务组),研究制定我国第一颗人造卫星的整套测轨预报方案:要求针对我国具体的测站布局和各种观测仪器的精度情况,研究制定卫星上天后,能以我国自己得到的短弧段观测资料测定出尽量准确的轨道参数,并及时向全世界发布行经各地的准确预报。一切要做到稳妥、可靠,万无一失。 

  405任务组行政上由发射中心领导,业务上由天文台负责。天文台为此选派了富有卫星测轨预报工作经验的9名科技人员;发射中心派5人,数学所派4人,西北计算所派4人,70l工程处派3人参加。196745日,来自北京、上海、西安、兰州和南京的全组人员,云集南京开始了紧张的工作。由于其他单位有许多同志是初次参加这项工作,情况不熟悉,故先由我台的几位同志向全组介绍了初轨计算、轨道改进、预报计算等的初步方案设想及X-2计算机的指令系统。不久,全组同志就在研究方案和编制程序方面分别在初轨计算、轨道改进和预报三个题目组着手工作。 

  405组在南京整整工作了一年,圆满地制定出全部方案,写出三厚本书面报告,由发射中心带走。这一年,我们是在特殊的困难环境中,靠团结奋战攻克难关,才胜利完成任务的。 

  1967年夏,正处于“文革”期的武斗高潮,南京的夏天更是少有的高温,外地来的16位同志长期远离家庭,住在集体宿舍,吃在食堂,生活很清苦,但始终精神饱满地工作,至为感人。大家劲往一处使,工作从来不分白天黑夜,分工很容易,谁研究方案,谁编制程序,从不计较,相处非常融洽。在酷热的夏天,大家在顶楼上办公,绞尽脑汁地推导公式,编制程序,纸张与手臂常贴在一起,手腕上凝满了汗水,谁都未间断工作。在严寒的冬天,没有暖气,仅在一个房间里生了一个炭火盆,怕有煤气还得常常开窗,实在冻得难受时才去烤烤手,大家埋头工作,不时哈气搓手,活动双脚以驱寒气,不仅白天忙个不停,还常常通宵达旦地计算。我们因承担国防紧急任务,不搞“四大”,不参加运动,全部身心投入工作。坐在办公室里不断听到马路上宣传车的大喇叭广播,一出门就能见到各种大字报,什么武斗的,游街的,光怪陆离,不一而足。但由于我们完全进入工作角色,不管社会上怎么闹腾,都未使我们有丝毫分心。深更半夜,机房里面计算机上氖管闪烁,总有几个人对着冗长的计算数字,为少准确一位而忧,为多准确一位而喜。 

  制定本方案的难度在于不可能在国外布设观测站,完全靠国内站网提供的以无线电观测为主的各种短弧段资料进行测轨定轨。我们以天文台多年积累的初轨、改进和预报方案与程序为基础反复推敲、讨论和计算;针对卫星发射后第一、二圈的测站布局和观测弧段,针对各种可能出现的有利和不利情况,进行了上万次的模拟轨道计算和预报;针对各种异常情况,提出了尽可能周密的应急措施,于196710月制定出了对模拟资料能完全通过的方案。11月开始进入实测阶段,四个观测站取得的美国探险者22号、27号、29号三颗卫星的每秒1点的多普勒实测数据很快汇集到南京,供对初轨、改进和预报方案程序作实际考验试算。第一次试算时大家的心紧绷着,当利用每秒1点数据和利用经过平滑后的每101点的数据均得出满意结果时,我们的心沸腾了:“成功了,我们的第一枪打响了!”在喜悦的心情中,进一步完善方案,撰写完方案报告。 

     

  南京工作一结束,便转入方案实施阶段。196846日,我们集中在北京八里庄,根据在南京完成的方案,编制用于工程的108乙和717两种计算机上的实测程序。然后分赴发射基地和中心站,进行程序调试工作,直到19699月联测调试圆满成功。 

  19687月,天文台陆本魁、顾继明等与西北计算所的3位同志,奉命结伴同行,踏上赴酒泉卫星发射中心的旅程。到了神秘的发射中心后,先在10号大本营,住进了当年供苏联专家住宿的招待所。我们和发射中心的同志为着一个共同的目标,很快投入繁忙的工作,由发射中心王方德等编制数据传输、接收和总联程序。在大本营工作一段时间后,就去28号发射第一颗卫星用的中心测通站,在108乙机上通程序。我们住在28号帐篷里,很拥挤,睡觉时人挨人,吃的差不多总是白菜、粗粉丝、土豆加点卤肉,周围一片沙漠,风沙很厉害,过着艰苦的军营生活,但我们苦中有乐,盼望着祖国卫星上天。这里的工作就是从实战出发,完成既定任务。因有405工作的基础,测轨预报方案和程序很顺利地通过。这时,数传和通信则成了关键。故发射中心的同志工作更紧张。19696月中旬,完成了实测联调任务后,顾继明和陈阿福即返回天文台,陆本魁则赴渭南测控中心,进行技术总结,完稿后于9月份返回天文台。 

  1968918日,董明、吴连大、王昌彬奉命赴湖南新化站和发射中心的同志一起调试程序。由于部队整天挖鱼塘,走“五七”道路,机器时开时停,故业务工作很难开展。我们在这种艰难的条件下,于11月中旬完成了717机上的程序调试工作,和中心站进行了成功的联合演习,并把所有的轨道程序绕在计算机的半固定存储器里,以保证准确无误地执行任务。11月下旬,吴连大回南京。董明和王昌彬经渭南于12月中旬到达新疆喀什站,把在新化调试好的程序在喀什站装入该站计算机的半固定存储器里,经调试无误,奉命和中心站、新化站联试,情况良好,于19697月返回南京。至此,405组的任务全部完成,就待卫星发射了。 

  当卫星发射成功的喜讯传来,我们是多么地高兴啊!我们也曾为她贡献了3年的青春!岁月易逝人易老,我们这伙年轻人现均成了年过半百左右的中年人。但那场团结、紧张、艰辛、胜利的呕心沥血的战斗生活,是我们一生中最难忘却的回忆。 

  (199012月)

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