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据介绍，载人飞船工程由航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、航天测控与通信系统和着陆场系统等7个系统组成。其中，航天测控与通信系统的主要任务是在飞船点火发射后，完成运载火箭和飞船的测控、遥测参数接收、飞船电视图像接收和航天员通话，并对轨道舱留轨运行进行测控管理。负责飞船从发射、运行到最终返回的全程测控和通信。“这是飞船升空后和地面惟一的联系途径。” 载人航天器升空后，地面指挥控制中心需要及时跟踪其行踪、了解内部情况，必要时能控制航天器或向航天员提供帮助。为此，航天器与地面指挥控制中心之间需要建立载人航天天地通信系统。这个天地通信系统就是为了实时完成飞船在轨飞行期间航天员与指挥员双向联系的。其主要手段目前采用了S波段统一测控系统（简称USB）、天地超短波通信系统（简称VHF）和HF通信等。原来，为了实现指挥中心与宇航员的直接对话，必须建立二级通信网络。各地面站通过位于太平洋上空的同步通信卫星与指挥中心联接在一起，同时通过地面通信网或其他通信手段建成备份路由与指挥中心联接在一起，建成地面站与指挥中心星型网。这样，就形成了从飞船到地面站，再由地面站通过卫星到指挥中心的二级通信网络；同样，指挥中心通过卫星通信将信息传到地面站，再由地面站传到飞船。这是一个陆、海、天三维通信网。
宇航员在太空是怎样与地面通信的？
电离层只是一个反射，我们可以用低轨卫星中继，从低轨卫星发射信号，或者直接从航天器发射信号，用地面的大型接收机接收。这和卫星电视一样，不需要电离层。宇航员利用空间通信系统与地面指挥中心通话，航天器上安装专用无线电话通信设备和电视传输设备。生活舱配有接收器(耳机)、发射器(麦克风)、传输和录音设备。在飞船飞行的各个阶段，宇航员都可以边说边谈，这个对话要记录在飞船的记录器上，同时送到地面，让地面指挥员知道自己在说什么，以便随时了解和掌握情况；另一方面，宇航员与指挥中心交谈，报告航天器的工作状态和他们自己的分析意见、身体状况和感受、要求完成某些动作或要求返回等。，然后接受地面指挥官的指挥，当然还要接受家属和其他人员的鼓励和问候。在交会对接期间和之后，两名飞行宇航员可以交谈。
航天器通过电磁波与地面通信。简介:电磁波是由空间中同相且相互垂直的电场和磁场导出并发射的振荡粒子波。它是以波动形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波通过同相振荡且相互垂直的电场和磁场在空间以波的形式运动，其传播方向垂直于电场。电磁波伴随的电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，所以电磁波是横波。当它的能级跃过辐射临界点时，以光的形式向外辐射。在这个阶段，波体是光子，太阳光是电磁波的可见辐射形式。电磁波不依靠介质传播，在真空中传播速度等于光速。电磁辐射范围从低频到高频，主要分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。人眼能接收的电磁波称为可见光。电磁辐射的量与温度有关。通常情况下，绝对零度以上的物质或粒子都有电磁辐射。温度越高，辐射量越大，但大多数是肉眼无法观察到的。
飞船与地面的通信是通过无线电波进行的，也就是说宇航员与地面通信的载体是无线电波。航天器、天体和地球站之间的无线电连接也称为空间通信。地面站包括地面、空中和海上的无线电通信站。空间通信距离远，信号弱。为了保证有效的通信，地球站必须有极其灵敏的接收设备、大功率发射设备和有效孔径大的天线，并应用先进的调制技术和编码技术。例如，调制技术和编码技术被用来增加带宽，以换取信噪比和较低的接受阈值。
空间目标大多是运动的，因此在必要时，接收天线应该连续跟踪目标方位。航天器发射机的输出功率有限，地面站必须使用大口径天线和低噪声放大器。在深空通信中，地面使用高增益、可控指向的抛物面天线。最常用的天线直径是18米和27米。航天器上的通信设备必须重量轻、体积小、抗辐射、寿命长、能承受冲击和振动、可靠性高。空间通信使用的频段范围很广，从超长波到毫米波，甚至激光。
在我国，空间站与地面通信主要依靠地面测控站、数传接收站和天链中继卫星，其中天链中继卫星能保证不间断通信。简单明了地说，要实现空间站与地面进行网络互联，那么就需要靠人造卫星以及其它辅助设备来实现。
不过作为SpaceX的创始人马斯克就曾提过一种计划，发射大约4万颗人造卫星，并且通过人造微信来实现地球上的所有上网用户在任何时间与地方进行WiFi进行互联网沟通，这样就节省了很多流量费。马斯克的星链计划虽然能够造福人类，可惜在缺陷上还是有的，也就是那么多的卫星来围绕地球会阻碍到对星空的观测。
中国空间站的出舱活动的通讯方法
2021年7月4日，航天员在万众瞩目之下迎来了“太空之家”空间站天和核心舱太空之旅的重要环节——出舱活动，开展既定的空间试验活动。
出舱活动是航天员身着舱外航天服在航天器外进行太空行走和作业的统称。在空间站任务中，航天员将进行多次出舱活动，完成空间站的维修、维护及建造等任务。进行出舱活动时与地面建立高速及时的通信联系尤为重要，出舱活动不仅是对航天员的全方位考验，也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。
航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品，通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路，实现中继通信，确保航天员与地面通信的实时畅通。这就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。
此外，空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于，为了保证在轨使用的长寿命，需要具备在轨可维修性。空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路，在保证传输信号质量的同时，方便航天员维修更换。
在此次航天员出舱活动中，航天科技集团五院研制的测控通信产品、控制器产品成功应用于神舟十二号航天员出舱活动时的语音通信和机械臂控制工作。
出舱通信子系统实现舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信，在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖。与上一代出舱通信系统相比，该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点，同时由于采用了功率控制、抗多径等措施，该产品具有更强的空间环境抗电磁干扰能力，并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。
舱外图像传输子系统为舱外提供无线网络覆盖，通过出舱无线收发设备提供的“热点”进行图像传输，实现了航天员出舱活动进行实时显示，实时记录等功能以及为太阳翼绕行测量试验提供数据传输功能。
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