航天新裝備讓“太空快遞”使命必達(dá)科普時(shí)報(bào) 2021-06-05 作者:崔爽 付毅飛 |
5月30日,天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站天和核心艙成功交會(huì)對接,完成與天和的“太空之約”。為確保這趟“太空快遞”順利平安,航天科技集團(tuán)五院為天舟二號(hào)打造了眾多新設(shè)備。
在航天科技的保護(hù)和加持下,即使星河相隔,這位“使者”也能使命必達(dá)。
“太空天路”實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程駕駛”
天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船一進(jìn)入太空,由航天科技集團(tuán)五院西安分院研制的中繼終端就會(huì)第一時(shí)間開機(jī),與天鏈中繼衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)“太空握手”、建立星間鏈路,搭建從天舟二號(hào)中繼終端到中繼衛(wèi)星再到地面的“太空天路”。
有了這條“天路”,地面測控人員就可以通過地面遙測遙控方式,對飛船姿態(tài)進(jìn)行控制,并與地面建立通信聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)對天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的“遠(yuǎn)程駕駛”。
通過中繼終端所搭建的天基測控通信系統(tǒng),可以對天和核心艙和天舟二號(hào)進(jìn)行同時(shí)測控、同時(shí)高速數(shù)據(jù)傳輸,所建立的星間鏈路可以實(shí)時(shí)向地面?zhèn)鬏斀粫?huì)對接畫面,為兩個(gè)航天器的交會(huì)對接全程提供通信鏈路保障,確保天舟二號(hào)在絕大部分時(shí)間都能與地面進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。
雙向并網(wǎng)供電保證能源平衡
空間站構(gòu)型復(fù)雜,組合體在軌飛行過程中,將不可避免地存在太陽翼帆板陽光遮擋的問題,導(dǎo)致供電能力難以滿足特定工作模式的用電需求。因此,需要利用兩個(gè)航天器之間的雙向并網(wǎng)供電功能,實(shí)現(xiàn)彼此之間的能量調(diào)配和補(bǔ)充。
為了實(shí)現(xiàn)空間站與貨運(yùn)飛船之間的雙向并網(wǎng)供電功能,航天科技集團(tuán)五院529廠研制了雙向100伏高壓并網(wǎng)控制器。對接成功后,天舟二號(hào)和空間站核心艙將擇機(jī)開展雙向并網(wǎng)在軌驗(yàn)證。
并網(wǎng)控制器是五院529廠首次研制的雙向高壓大功率并網(wǎng)供電設(shè)備。
上天前,科研團(tuán)隊(duì)開展了近百個(gè)聯(lián)試工況的測試,存儲(chǔ)了近千張測試波形,并針對所有測試數(shù)據(jù)和波形進(jìn)行了認(rèn)真分析,確保滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)要求,為空間站實(shí)現(xiàn)能源最大化利用和平衡奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
綜合顯示單元實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)體檢”
天舟二號(hào)在與天和核心艙對接后,必須保證自身各項(xiàng)生保系統(tǒng)參數(shù)符合要求,航天員方可進(jìn)入其中。航天科技集團(tuán)五院510所研制的綜合顯示單元,作為天舟二號(hào)的“動(dòng)態(tài)體檢表”,能夠在航天員進(jìn)入后全天候監(jiān)控生保參數(shù),提供預(yù)警、報(bào)警的功能。
與神舟飛船的綜合顯示單元相比,貨運(yùn)飛船各系統(tǒng)的復(fù)雜度、需監(jiān)控的參數(shù)類型和數(shù)量都成倍增長, 對儀表顯示系統(tǒng)的功能要求也更高。
針對貨運(yùn)飛船任務(wù)特點(diǎn),五院510所首次應(yīng)用了新型高性能處理器平臺(tái),進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理能力。為了確保在復(fù)雜宇宙射線和高能粒子條件下高速硬件系統(tǒng)正常工作的能力,研制團(tuán)隊(duì)開展了上百次仿真和實(shí)物驗(yàn)證試驗(yàn),解決了高速電子線路抗輻照加固的難題;設(shè)計(jì)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GUI系統(tǒng),代碼量僅為普通操作系統(tǒng)的1%,采用了特殊的內(nèi)存管理技術(shù),使之不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、藍(lán)屏等現(xiàn)象;開發(fā)了適應(yīng)空間環(huán)境的紅外觸摸屏,航天員在穿著航天服、戴著手套等情況下,也可以有效地進(jìn)行觸摸操作,減輕在軌操作負(fù)擔(dān)。
責(zé)任編輯:xujinghui




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