刚刚,中国“天宫”空间站梦天尝试舱搭乘长征五号B远四运载火箭,在海南文昌发射场点火升空。
跟着梦天尝试舱正式进轨运行,由天和核心舱、问天尝试舱、梦天尝试舱、载人飞船和货运飞船五个模块构成的中国空间站正式建成,那也意味着中国载人航天开展进进摸索科学前沿、开发空间资本、造福人类社会的新阶段。
在那场逐梦之旅中,位于成都的中国电子科技集团公司第十研究所(下称“电子十所”)奉献了多项设备与系统。
“成都造”在此次飞翔使命中发扬了哪些感化?背后又有哪些小故事?红星新闻记者对话电子十所集团公司首席专家柴霖。
▲电子十所集团公司首席专家柴霖
新一代综合化测控系统
搭建六合“生命线”
据领会,电子十所牵头研造的陆海天基测控通信网,构建了新一代综合化测控系统,负责对长五B、“梦天舱”等航天器停止轨道丈量、远测、远控、话音和数据传输。
“测控系统是航天员、航天器在太空与空中联络的独一纽带,也像一根‘风筝线’。我们若何找到航天器的位置,若何批示航天器施行一系列指令,若何与航天员获得联络,都离不开我国建立的航天测控网。”柴霖说,测控通信系统是十所承担的使命比重更大、最为重要的部门,包罗全数远看号丈量船、东风站、青岛站、喀什站、纳米比亚站、天链多颗中继卫星空中末端站及测距转发站,占全数参试测控设备的70%以上。那些陆基、海基和天基测控3品种型的十几个测控站,从差别维度织就了一张平安高效的测控通信收集,对载人航天器实现100%的测控通信笼盖率。
新一代综合化测控系统次要有“资本池化、全国产、零保驾”三大特征,此中,资本池化是一个全新亮点。
柴霖告诉红星新闻记者,本次梦天使命的主力测控站是7月份刚发射的天链二号03星,十所研造的空中末端站也是刚完成验收交付。天链二号03星空中末端站摘取了新手艺体系体例——基带池,基带池是一个共享、通用、大规模信号处置平台,可以像智妙手机一样“通用硬件平台,软件定义功用”,加载差别APP就能实现差别功用。在一个基带池平台上,能够同时处置多个天线的多路信号、运行多种工做形式,兼容差别信号波形、多频点及多目标。如许一来,使得施行使命的可靠性大大进步。
资本池化还有一个益处,那就是虚拟化。即,跟着手艺的开展,施行航天测控使命的设备将朝着通用硬件平台的标的目的开展。或许有一天,用一台民用条记本接上天线就能领受卫星信号,随时随地都可施行使命。
“全国产”,即在新一代测控系统中,从软件到硬件,从根底元器件到整机、系统,已全数实现国产化。目前,国产操做系统和国产元器件的不变性、可靠性已大大进步。
对此,柴霖也深有慨叹。
“20年前我们做航天测控,次要设备都从国外摘购,那时候特殊受气,略微出点问题就要跟厂家联络,半年都返修不回来。有时还需请人到测控站排查毛病,测控站都十分偏僻,前提艰辛,对方特殊傲岸,待在宾馆里,我们把设备送到房间。”正因如斯,过往十几年里,电子十所勇敢不移地走国产化的道路,也就有了今天的“全国产”。
除了基带池的超大规模冗余量、不变可靠的国产软硬件保障外,可靠性的极大进步还借助于安康治理手艺的加持。安康治理系统合成了传统的毛病树、专家系统和现代的大数据手艺,将“发病——治病”形式转化为“实时全身体检,揣测疾病于未然”形式,因而能够实现“零保驾”。
可靠性的大大进步也“解放”了手艺人员——施行严重航天使命时,手艺人员也不消像以前那样,全程守在站上或船上做手艺撑持。
载人航天系统的心跳脉搏:
3000年误差不超越1秒
电子十所还为文昌发射场装备了T0掌握台和时统设备。T0掌握台是安拆在发射场系统中的重要设备,用于获取火箭起飞触点信号,产生起飞T0时刻并传输给发控中心、批示中心以及测控通信系统。就是说,T0时刻是浩荡的航天系统起头运转的基准点,它也决定了火箭飞翔弹道的计算精度,是火箭飞翔准确施行掌握指令的关键因素。
从发射、进轨、对接、别离到返回着陆,整个载人航天系统各设备需要在同一的时间、同一的频次下同步工做,就好像人的心跳脉搏一样。时统设备就承担着如许的使命。
我国航天系统平分布在各发射中心、航天飞控中心、中继卫星控管中心、卫星测控中心及各测控站、丈量船上的时频同一系统均为十所研造,其切确性到达了3000年误差不超越1秒。
此外,此次随梦天舱一路升上太空的,还有一副Ka频段多波束相控阵天线,那副天线能向空中传输600Mbps速度的宽带数据。
Ka频段天线是一个感知设备,共同问天舱内搭载的科学尝试柜利用。就此,天线与尝试柜构成一套完全的科学尝试系统。值得一提的是,那一整套尝试系统都出自十所,将来将停止包罗收集化测控、探测洋流等航天电子范畴的科学尝试。
打造一个太空WiFi
让航天器享受太空5G收集的便当乖巧
“载人航天、探月探火、卫星导航......等获得严重功效。”摘访中,柴霖提到了党的二十大陈述中那三组关键词,那是中国过往十年在航天范畴所获得的成就。
“中国载人航天工程从1992年起头立项施行,无数航天报酬之付出了青春与汗水,在国度施行载人航天工程的三十载中,电子十所也不断在用立异支持科技自立自强,铸造大国重器。”柴霖说,从神船一号到神船十四号,从天宫尝试室到空间站,载人航天的30年时间,十所“打满全场”,完全地参与了载人航天测控通信、外测平安、时统等三方面工做。对航天人来说,那三组关键词,既受鼓励,也深感骄傲。
从航天测控的角度来看,他认为,收集化测控,以及资本池化→虚拟化→云化,是将来开展标的目的。
在以前,测控系统对航天器的测控根本属于点对点,且需公用设备。出格是载人航天,需要提早切确计算飞翔轨道和发射时间,天线在航天器抵达的处所提早期待。收集化测控相当于做了一个“太空WiFi”,航天器无需事先辈行使命规划,就可实现随遇接进,因为测控信号于太空将无处不在。
所谓资本池化→虚拟化→云化,是一个循序渐进的过程,最末将在云架构下,实现算力资本的动态按需主动分配,且航天器无需感知。“就像我们利用手机一样,进进5G收集后,不管是看片子仍是发图片,几乎完全没有停滞,我们也无需在意信号是由哪个基站赐与撑持的。”
“十所已经提早五年停止摸索,也获得一些优良功效。”他相信,五年以后,跟着新手艺大面积展开,上述两个目标都能完全实现。
背后故事:
“特殊能食苦能奉献,就是中国载人航天精神”
新的手艺利用意味着新的挑战。
柴霖告诉记者,天链二号03星的空中末端站在新疆喀什,为保障此次使命圆满完成,本年6月起头,团队就抽调了10余人在外场安拆联试,别的20余人在成都做前方手艺撑持。在碰着用户利用不太娴熟,设备自己需要调试等问题时,假设外场人员不克不及处理,就需将毛病现象传回所里,所里的团队再操纵平行系统复原毛病现象,查出原因,找到处理办法。
“不巧的是,本年8、9月份,成都、新疆先后发作疫情,种种倒霉因素叠加,给使命带来更多挑战。”柴霖说,9月1日起头,成都团队就全员封锁驻守所里,工做区没有宿舍,晚上只能打地展睡觉。最困难的是洗澡。工做区只要健身房有少量洗澡设备,因而,只能提早定好时间列队洗澡。
在喀什,站上和生活区隔了必然间隔,因疫情原因,驻场的10余人也全员留在站上,睡觉只能睡库房,驻外场成员长时间没法换班。
为了将天链二号03星空中末端站设备调试到更佳形态,外场和所内队员征服了种种倒霉因素,熬夜加班更是屡见不鲜,最末顺利保障使命完成。“特殊能食苦,特殊能奉献。那就是中国载人航天精神。”柴霖说。
▲十所保障团队在发射场 受访者供图
红星新闻记者 彭祥萍 摄影记者 王效
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