進入新時期，隨著我國航天發射任務愈加頻繁，在太空運行的“中國星”越來越多。西安測控中心面對嚴峻考驗，不斷提高測控效益，完善航天測控網格局。
崢嶸四十餘載，我國航天測控網從無到有，由繁至精，從起始的單一頻段發展到獨具中國特色的多功能、現代化綜合測控網。測控手段不斷優化，計算機運算能力，由原來的每秒幾萬次躍升到現在的每秒數千億次。圓滿地完成了從近地軌道衛星到地球靜止軌道衛星、從衛星到飛船的航天測控任務，而且具備了與國際聯網共享測控資源的能力。
不同類型航天器的軌道組成是不同的。為完成對航天器的測量與控制，航天測控站的布局受到航天器各段軌道、天線寬度、測量體制等因素的制約，測控站的科學布設能夠有效的解決對航天器各段軌道的覆蓋問題，尤其是對發射軌道段和返回軌道段的關鍵點必須百分之百覆蓋。
為提高測控覆蓋率，西安測控中心對最初的航天測控網格局做了相應調整，在原有的固定測控站的同時，兼顧發展了活動測控站。填補了測控網在對不同型號衛星實施測控任務時的盲區，有效地提高了測控網的機動靈活性。
二十世紀末，我國載人航天工程揚帆起航。在這個國家級特大型系統工程中，西安中心擔負雙重任務，既要和北京指控中心一起牽引神舟遨游太空，同時還要擁抱神舟安全回“家”。測控人又一次以敢上九天攬月的壯志豪情，義無反顧地衝在了圓夢太空的最前沿，執著地追尋飛天夢的每一時刻。中心建成了集測控、通信、搜索救援回收和氣象保障於一體的新型著陸場系統，確保了神舟系列飛船在各類複雜環境下回收任務的圓滿完成，使我國順利跨入世界航天科技大國行列。
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