有人形象地把航天测控称为“放风筝”，这里“风筝”指的是航天器，“风筝线”则是无线电测控系统。航天器发射后，测控系统是与航天器联络的惟一手段。

测控包括三大功能：跟踪、遥测、遥控。跟踪指的是瞄准航天器的轨道，实时测量出航天器的轨道位置、速度和方位角等参数；遥测是将航天器上各分系统的工作状况报告给测控中心，相当于航天器的“体检大夫”；遥控是向航天器发送相应的指令，控制航天器进行任务操作。

至今，人类已先后将6000多颗各类航天器送入太空，然而，太空并未因此变得杂乱无序，一个神奇的力量引导着这些航天器按照自己的轨道飞行，这就是测控网络的功能。

2005年7月4日，美国“深度撞击”号探测器撞向“坦普尔1号”彗星，在距地球1.3亿公里、相对飞行速度每小时36000公里的条件下，准确地命中了目标，充分展示了测控的魅力。

无论初期的月球轨道器、登陆器还是后期的载人登月以及建设月球基地，都需要极强的测控能力。地月平均距离38万公里，是普通地球同步轨道卫星的10倍以上，仅信号延迟就是一大问题。

此外，航天器的轨道控制、速度控制、交会对接等等，都是显而易见的困难。

比如按照设计，“嫦娥一号”需要在地球轨道上进行4次变轨，让卫星不断加速，以进入地月转移轨道。到达月球引力范围之后，需要进行三次近月制动，进入绕月飞行轨道。

“变轨”和“刹车”只是结果，每一次成功都意味着准确的观测和有效的控制。比如在月球引力圈的第一次减速，就对精准控制的要求极高，如果减速过小，“嫦娥一号”将脱离月球引力，一去不回头；如果减速过大，“嫦娥一号”将被月球俘获，直接撞击月面。

如果要登月，那么飞船指令舱、服务舱、登月舱的分离和对接更是不折不扣的挑战。

地月距离太远，数据传回地球后衰减很多，必须有大口径的天线才能接受这些微弱的信号。

我国在上海和乌鲁木齐各建立了直径25米的测控天线，为了探月计划，在北京新建了一个直径50米的天线，作为数据接收的主要天线。同时，在昆明建了一个直径40米的天线作为备份。虽然这些天线的直径已经很大，但与美国、俄罗斯等国的天线相比还是属于“小口径”天线。

美国有一个深空测控网，在全球有3个站，美国本土一个，澳大利亚堪培拉一个，西班牙马德里一个，这三个站能够实现无缝测控，天线口径达到70米。此外，美国本土还有口径超过100米的天线，并在南美建立了口径高达305米的球面天线。

俄罗斯“木星”测控系统使用了口径70米的天线，此外，英国有65米的，德国有100米的。

报道称，上海天文台正在开发65米口径射电天文望远镜，这将是亚洲最大的天线。

理论上，地球外的一点最多能覆盖地球的120°。因此，要实时监测天空中的飞行器，至少需要在全球建立3座测控站，这3个站在经度上各相距120°。

美国和俄罗斯由于投入大，建设时间长，已经建立全球测控系统，能够对地月转移段实施百分之百全覆盖测控。我国目前尚没有独立的深空探测网，关键弧段测控覆盖率尚达不到50%。

为长远计，要实现全天候观测，除了使用海上测量船外，应努力建立海外测控站。

1997年，我国在太平洋岛国基里巴斯建立了观测站，这是我国在境外的首个航天测控站，也是我国在中南太平洋地区惟一的航天测控站。2003年，由于该国与台湾“建交”，我国与基里巴斯断交，拆除了这个观测站。目前，我国只在巴基斯坦、纳米比亚、肯尼亚建有观测站。

此外，还应积极发展国际合作，“嫦娥一号”就使用了欧洲空间局和智利的测控站。

依据分布地点，可以把航天测控网分为地基测控网和天基测控网，前者包括陆地、海上和飞机测控，后者以卫星和全球卫星定位系统为依托，由卫星上的设备完成测控和数据传输。

天基测控网的费用、覆盖率、功能远远大于地基网。美国和俄罗斯由于深空探测起步早，已经建立了规模庞大的航天测控通信系统，他们相继建立了全球卫星定位系统，并很早就进行了深空探测，现在已经能够将火星、土星探测器上的信息清晰地传回空中。

目前，美国、俄罗斯、日本和欧空局都相继发展了各自的中继卫星系统，依靠该系统建成了航天测控天基网，并广泛应用于多个领域，实现了对多目标高覆盖率的跟踪、测控与数据中继。

2000年，我国开始建立“北斗”卫星导航系统。2008年，我国首次成功发射中继中星。不过我国天基测控系统还很薄弱，主要依靠测控中心和测控船来探测“嫦娥”。