航天測控網(wǎng)是完成運載火箭、航天器跟蹤測軌、遙測信號接收與處理、遙控信號發(fā)送任務(wù)的綜合電子系統(tǒng)。由于地球曲率的影響，以無線電微波傳播為基礎(chǔ)的測控系統(tǒng)，用一個地點的地面站不可能實現(xiàn)對運載火箭，航天器進行全航程觀測，需要用分布在不同地點的多個地面站“接力”連接才能完成測控任務(wù)。航天測控網(wǎng)由多個測控站、測控中心和通信系統(tǒng)構(gòu)成。測控站直接對運載火箭、航天器實施跟蹤測軌、遙測信號接收、發(fā)送遙控指令和注入數(shù)據(jù)。測控中心對各測控站進行任務(wù)管理；將測量數(shù)據(jù)匯集連接，進行分析處理和信息生成；向各測控站發(fā)送時間統(tǒng)一勤務(wù)信號，即時統(tǒng)信號。通信系統(tǒng)完成測控中心與各測控站發(fā)射控制中心，航天器回收場指揮站之間的數(shù)據(jù)、圖像和語音傳輸。通信系統(tǒng)采用有線、無線和衛(wèi)星通信等多種手段，專用于測控網(wǎng)。測控中心從發(fā)射指揮中心獲取發(fā)射進程信息，接受發(fā)射控制中心的統(tǒng)一任務(wù)調(diào)度。
航天測控網(wǎng)依據(jù)其分布地點可分為地基測控網(wǎng)和天基測控網(wǎng)。在地基測控網(wǎng)中，各測控站設(shè)在陸地、海上測量船和飛機上，用有線、無線和衛(wèi)星通信手段實現(xiàn)通信連接。天基測控網(wǎng)以跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)為依托，各個地面測控網(wǎng)功能由衛(wèi)星上的設(shè)備去實現(xiàn)，由衛(wèi)星通信完成通信連接。地基網(wǎng)中的每個測控網(wǎng)的覆蓋范圍極為有限，布局和維護困難，測控費用高。天基測控網(wǎng)能實現(xiàn)對運載火箭及中、低軌道航天器的測控任務(wù)，覆蓋率高，使用方便。
航天測控網(wǎng)依據(jù)其測控任務(wù)可分為運載火箭測控網(wǎng)、航天器測控網(wǎng)、載人航天測控網(wǎng)和深空測控網(wǎng)。它們因任務(wù)的測控要求不同，測控站點布局、設(shè)備配置、設(shè)備性能會有所差異但若無線電空間接口和數(shù)據(jù)格式相同時，可以相互兼容共用。運載火箭發(fā)射時，要求對發(fā)射段全航程測控覆蓋，目標具有高加速性和高動態(tài)。航天器運行時，則只要求每天進行數(shù)次定時測控。載人航天要求對發(fā)射入軌、返回著陸進行全航程測控覆蓋，對空間運行段進行不低于15%的軌道測控覆蓋，并要求有話音、電視、圖像和雙向數(shù)據(jù)傳輸信道。深空測控網(wǎng)無線電波傳輸距離很遠，要求有30-100米大口徑跟蹤天線。
在單一功能的測控站中，配置有一種或幾種獨立測量功能的設(shè)備，如單脈沖測量雷達、連續(xù)波測量雷達、電影經(jīng)緯儀和計算機遙測站等。在綜合測控站中，配置有統(tǒng)一使用一個無線電載波綜合進行跟蹤測軌、遙測和遙控的統(tǒng)一S波段測控系統(tǒng)。
國際航天合作促進了國際測控業(yè)務(wù)協(xié)作。各航天國家測控設(shè)備的體制、無線電空間接口（頻率、調(diào)制方式等）、信號和數(shù)據(jù)格式都正在實現(xiàn)國際標準化、通用化。分散的測控體制正走向綜合、統(tǒng)一，通過數(shù)據(jù)加密保護各自的數(shù)據(jù)主權(quán)。
美、俄相繼建立了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，即GPS和GLONASS?，F(xiàn)今，已在幾種重復使用運載火箭、重復使用運載器試驗驗證機上試用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將來還會在各種運載火箭、重復使用運載器、航天器上廣泛使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星是轉(zhuǎn)發(fā)地面站對中、低軌道運載器以及航天器測控信號和數(shù)據(jù)的同步軌道通信衛(wèi)星。它相當于把地面上的測控站升高到地球同步軌道高度。三顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星便能形成全球測控的天基網(wǎng)。20世紀80年代以來，美國的“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)”在其航天測控中發(fā)揮了巨大作用。21世紀，天基測控網(wǎng)將取代分散龐大的地面測控網(wǎng)。數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星具有空間數(shù)據(jù)匯集、轉(zhuǎn)發(fā)、交換接收和組網(wǎng)等各種業(yè)務(wù)能力，將地面的國際互連網(wǎng)與空間用戶連通。
在兩級和單級可重復使用運載器中，測控功能歸入運載器健康管理系統(tǒng)，它能強化運載器自主測控、自我管理，自動保健功能。在飛行中，測控數(shù)據(jù)直接在運載器上記錄，處理后可用于飛行性能評價，故障診斷。當某部分出現(xiàn)故障和性能降低時，健康管理系統(tǒng)能自動診斷確認，隔離故障部件，重新構(gòu)造工作系統(tǒng)。飛行中，由一條經(jīng)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的雙向無線電數(shù)字通信線路接入到地面任務(wù)管理中心的信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、電視和電話等信息互連。業(yè)務(wù)人員可以及時了解運載器運行情況，進行健康咨詢，輔助空間作業(yè)。在維護廠房中，由一條光纜通信線路接入到檢測維護信息網(wǎng)絡(luò)，重放和詳細處理運載器上記錄的測控數(shù)據(jù)，詳細進行健康檢查，制定維護方案，此時，測控能發(fā)揮更大的作用。
