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細(xì)數(shù)“嫦五”九天攬月之旅中的電子“智造” 轉(zhuǎn)型升級發(fā)展戰(zhàn)略

2020-12-21 15:25:17來源：科技日報

12月17日

，嫦娥五號返回器成功著陸地球

，至此，探月工程繞

、落

、回三步走的收官之戰(zhàn)圓滿完成

。承擔(dān)此次發(fā)射任務(wù)的是長征五號遙五運載火箭。...

12月17日

，嫦娥五號返回器成功著陸地球

，至此

，探月工程“繞、落

、回”三步走的收官之戰(zhàn)圓滿完成

。承擔(dān)此次發(fā)射任務(wù)的是長征五號遙五運載火箭。在長征火箭家族中

，長五無疑是真正能扛起大梁的“大哥”

，未來它也將扛起中國航天深空探測的重?fù)?dān)。“長五”立項之初

，就被賦予了將“嫦五”發(fā)射到月球上去的使命

。在這份使命的背后，九院各單位發(fā)揮著重要作用

。

“長五”能夠穩(wěn)定飛行

，離不開九院研制的國內(nèi)史上最強火箭“大腦”——箭載計算機。它能夠有條不紊地完成箭體參數(shù)錄取

、飛行軌跡誤差修正以及控制指令輸出等多項復(fù)雜的控制任務(wù)

，確保火箭的穩(wěn)定飛行

。為保證“大腦”健康

，其內(nèi)部還設(shè)計了特有的“聽診器”，能夠自動聽診飛行控制軟件運行過程中的各類重要參數(shù)

，可及時

、有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患問題，為控制系統(tǒng)的故障定位提供判定依據(jù)

。

作為長五火箭的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)之一

，九院創(chuàng)新的遙測性能增強組合技術(shù)大幅提升了遙測系統(tǒng)性能。該技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)

，能夠在較小的建設(shè)成本下

，將遙測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率提升數(shù)倍，為新一代大型運載火箭專項工程的實施節(jié)省了可觀的建設(shè)經(jīng)費

。

作為傳感器

、變換器產(chǎn)品的主力配套單位，九院為火箭配套了1000多臺產(chǎn)品

，這些產(chǎn)品遍布全箭

，清晰準(zhǔn)確地感知箭上各個系統(tǒng)和部位各種參數(shù)的狀態(tài)，用于測試過程中各系統(tǒng)狀態(tài)的評判

、飛行過程中箭上工作狀況評估

、控制和飛行結(jié)果分析。

在火箭點火升空進(jìn)入預(yù)定軌道的過程中，九院衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備發(fā)揮了重要作用

。應(yīng)用于控制系統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備

，相當(dāng)于火箭“方向盤”的重要部件，確?div id="jfovm50" class="index-wrap">；鸺胲壘?為遙測系統(tǒng)配套的衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備

，主要用于火箭飛行中的實時定位報軌，是測量系統(tǒng)的“千里眼”

。還配置了火箭遙測地面接收系統(tǒng)

，為長五發(fā)射前自身載荷設(shè)備的工況進(jìn)行最后一次診斷測試提供可靠的信號接收、數(shù)據(jù)判讀依據(jù)

。

為了提高長五火箭相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量

，九院從高度數(shù)字化和高度信息集成的業(yè)務(wù)流與信息流入手，應(yīng)用新一代信息采集與管理技術(shù)

，開展技術(shù)創(chuàng)新和流程優(yōu)化

，全方位地提升運行效率。據(jù)不完全統(tǒng)計

，長五火箭產(chǎn)品印制板的自動化率達(dá)82%

，定位接收機、數(shù)據(jù)綜合器

、遠(yuǎn)置數(shù)據(jù)綜合單元的生產(chǎn)周期及生產(chǎn)響應(yīng)時間縮短了一半以上

。

為火箭配套的激光慣組是控制系統(tǒng)關(guān)鍵單機，用于火箭制導(dǎo)與姿態(tài)控制

，為火箭提供航行

、位置、姿態(tài)

、速度等物理信息

。時代光電公司為火箭配套了光纖慣組、光纖速率陀螺

、加表裝置3類單機

。光纖慣組作為激光慣組的備份，用于火箭的導(dǎo)航與制導(dǎo)

，具有測量精度高

、可靠性高等優(yōu)點;光纖速率陀螺用于火箭的姿態(tài)控制，具備測量速度快

、瞬時精度高等優(yōu)點;加表裝置用于敏感火箭橫法向瞬時加速度

，供控制系統(tǒng)減載使用。

為長五遙五提供的十余款千多只國產(chǎn)化集成電路

，遍布火箭的所有電子系統(tǒng)

，保障了核心關(guān)鍵器件的國產(chǎn)化

。在火箭的伺服、導(dǎo)航

、控制、遙測等多個系統(tǒng)中處處可見微處理器

、FPGA

、1553總線、抗輻射轉(zhuǎn)換器的身影

，這些高可靠國產(chǎn)化核心器件為火箭實時感知飛行姿態(tài)

、飛行速度、飛行高度等信息并最終精準(zhǔn)入軌提供器件級高精度

、高速度

、高可靠支撐。

為長五遙五火箭測量系統(tǒng)配套的數(shù)十臺套天饋產(chǎn)品

，包括一

、二級遙測天線、脈沖應(yīng)答機天線等

。這些功能各異的天線產(chǎn)品

，主要分布在火箭儀器艙，實現(xiàn)測量系統(tǒng)的信號發(fā)射和接收

，為不同的設(shè)備做著或收或發(fā)的“跑腿”工作

。可別小看了這些簡單的工作

，沒了它們

，整個火箭就沒了“眼睛”“耳朵”和“嘴”。

為火箭配置的4個數(shù)據(jù)采編器

，負(fù)責(zé)采集助推段分離前火箭飛行過程中的振動

、溫度、液壓等環(huán)境參數(shù)和電性能參數(shù)

，以及火箭控制系統(tǒng)的數(shù)字量參數(shù)

，將火箭即時的飛行狀態(tài)反饋給地面指揮中心，是火箭升往太空路上的第一雙“眼睛”

。

3種綜合控制器和箭上電纜網(wǎng)作為控制系統(tǒng)的重要單機和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”

，通過電纜網(wǎng)對各系統(tǒng)按預(yù)定時間發(fā)出相應(yīng)時序信號，來實現(xiàn)各級發(fā)動機點火

、關(guān)機控制

，以及分離控制功能，確?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">；鸺c火起飛

、各級分離等重要動作環(huán)節(jié)萬無一失。

據(jù)了解，在電纜網(wǎng)編制和點膠過程創(chuàng)新采用防水

、防潮工藝

，確保生產(chǎn)產(chǎn)品適應(yīng)“三高”環(huán)境，避免產(chǎn)品水土不服

。同時

，為火箭控制系統(tǒng)的地面測發(fā)控設(shè)備配套了發(fā)控轉(zhuǎn)接組合，在火箭發(fā)射任務(wù)時

，它被指揮控制大廳零號指揮員操控

，當(dāng)發(fā)射倒計時到零秒時，指揮員按下點火發(fā)射按鈕

，將點火信號傳輸給火箭計算機

，確保火箭準(zhǔn)時點火升空

。

九院還為此次任務(wù)配套了磁保持繼電器

，該繼電器填補了國內(nèi)外同類型切換功能密封繼電器空白，具備環(huán)境指標(biāo)高

、可靠性高等特點

，在我國航天多個重要火箭、航天器中成功應(yīng)用

，起到了點火控制

、信號傳輸?shù)年P(guān)鍵作用。

發(fā)展航天電子技術(shù)

，助推航天強國建設(shè)

。嫦娥五號月球探測任務(wù)圓滿完成后，九院這支航天強國建設(shè)的主力軍將繼續(xù)堅持創(chuàng)新驅(qū)動

、轉(zhuǎn)型升級發(fā)展戰(zhàn)略

，積極投身各項國家重大工程任務(wù)，為我國航天事業(yè)貢獻(xiàn)力量

。

責(zé)任編輯：孫知兵

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