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7月15日,海南文昌卫星发射(shè)中(zhōng)心,天舟九(jiǔ)号(hào)货运飞船搭载长征七号遥十(shí)运载火箭(jiàn),划破(pò)长空,向着浩瀚(hàn)宇宙进发。
在这激动人(rén)心的时刻背后,中国电科作为载人航天工程副总指(zhǐ)挥单位,用自主(zhǔ)程(chéng)度更高、性能更稳定的技术手(shǒu)段,编织安全可(kě)靠的“测控通信网”,打造货物飞(fēi)天(tiān)的(de)“能源矩阵”以及系列核心关(guān)键元器件,确保“太空快递”安然到达。
新一代测控通信系统(tǒng):搭建天地“生命线”
从(cóng)火箭点火的那一刻起,中国电科构建(jiàn)的测控(kòng)通信系(xì)统就如同(tóng)一张(zhāng)紧密(mì)的大网(wǎng),对(duì)天(tiān)舟九(jiǔ)号进行(háng)全程跟踪。
“我们牵头(tóu)研制(zhì)的新一代陆海天基测控通信系统,可以(yǐ)对航天器进行轨道测量、遥测遥控和数据传输,是航天器(qì)在轨飞行的‘生(shēng)命线(xiàn)’。”10所技术(shù)专家表示,他们为系统研发的“基带(dài)池”犹如“万能(néng)接口”,可(kě)以同时运行(háng)多种工作模式,兼容不同信号形式和频(pín)点,并根(gēn)据(jù)任务需求和(hé)设备状态进行测控资源的智(zhì)能分配,精确掌握火箭(jiàn)和(hé)飞船的(de)速度、距离(lí)、飞行姿(zī)态和(hé)角度(dù)等关键信息。
有了“智(zhì)能网”的密切(qiē)追(zhuī)踪,配合雷达的锐利(lì)“鹰眼”,火箭轨(guǐ)迹实时跟(gēn)踪不在话(huà)下。从(cóng)火箭点火开始(shǐ),国内首部大口径(jìng)雷达遥测(cè)一(yī)体化系统也同时紧盯飞行轨迹,为发射场指控中心实时提(tí)供(gòng)火箭距离、方位、俯仰等精确信息,保障(zhàng)火(huǒ)箭(jiàn)主动段外轨道(dào)测量任务的(de)顺利进行。
“相比(bǐ)于受限天气的光(guāng)学跟踪、依赖火箭上设备的遥测手段,测(cè)量雷达不管火箭(jiàn)是否正(zhèng)常运(yùn)行,它都能‘看(kàn)’到,对于(yú)上升段的探测将会更安全、更可靠(kào)。”14所技术专家表(biǎo)示,为圆满完成发射任务,测量团队提高(gāo)了雷达测量精度(dù)、智(zhì)能化发射舱识别能力,为发射提(tí)供更为精(jīng)准的安全保障。
“超稳”系统:打造(zào)“心(xīn)有灵犀”的(de)飞(fēi)天默契
为让天舟九号轻盈飞天,电科(kē)蓝天(tiān)为其研发配备了国内独创的半(bàn)刚(gāng)性太(tài)阳电池阵。
作为一款高电(diàn)压、万(wàn)瓦级的大(dà)功(gōng)率太阳电池阵产品(pǐn),它以(yǐ)“碳纤维(wéi)框架+玻璃纤维网(wǎng)格结构”为基板,两翼供电能力超过8千瓦,在(zài)继承天舟一号半刚性(xìng)太(tài)阳(yáng)电池阵技(jì)术基础上,进一(yī)步提高了三(sān)结(jié)砷化镓太阳电(diàn)池效率,解决(jué)了低轨道高电压太阳电池(chí)阵(zhèn)防静电(diàn)充放(fàng)电等问题,降低了太阳电池阵(zhèn)工作温度,让“大体格”也能“一飞(fēi)冲天”,顺利将各种物资运往太空。
确(què)保数据在天舟与(yǔ)大地(dì)间(jiān)无缝(féng)流(liú)转,网(wǎng)络通(tōng)信研(yán)究院研制的卫(wèi)星通信系(xì)统搭(dā)建起(qǐ)“信(xìn)息(xī)天路(lù)”,能为地面测控站(zhàn)、指挥中心与天舟九号之间实现信息通联,实时传输各(gè)类指令、数据和(hé)影(yǐng)像,犹(yóu)如(rú)横跨天地的数据“星河”,编织无形的(de)信息(xī)网络,让天舟九号时(shí)刻与(yǔ)地面控(kòng)制人(rén)员保持(chí)“心有灵犀”的默契。
此外(wài),网络通信研究院研制(zhì)的实况电视系统,能够将发射、对接等关键画面实时传回地球(qiú),为地面人(rén)员提供直观的决策(cè)支持,满足可视化指挥(huī)需求。
核(hé)心元器件:轻盈(yíng)小巧(qiǎo)稳护(hù)航
“这次的器件不(bú)仅(jǐn)小巧轻便,在高相位一致性、低损耗(hào)及较宽范围(wéi)温度(dù)适(shì)应性(xìng)等方面特(tè)点(diǎn)也(yě)很突出。”9所依托多年宇航用(yòng)高可(kě)靠隔离(lí)器(qì)、环行器的(de)研(yán)制基础,持续(xù)从核心(xīn)材料、器件设计、工(gōng)艺技术等(děng)方(fāng)面(miàn)攻(gōng)坚(jiān),实现器件研(yán)制、生产等全过(guò)程的自主创新,不断提升器件在高可(kě)靠、小(xiǎo)型化、宽频带、大功率等方面优势,保障系统信号稳定(dìng)传(chuán)输。
轻量化、小型化、高可靠,为飞船创新研制的(de)系列航(háng)天电(diàn)缆,能够(gòu)适应宇宙(zhòu)空间的(de)极端温度、真空(kōng)、辐(fú)射等(děng)复(fù)杂条件。23所(suǒ)创新研制的航天电子(zǐ)安装(zhuāng)线、宇航(háng)用(yòng)百兆网线(xiàn)、螺旋电缆、瞬高温电缆等产品能力超群。瞬(shùn)高温电缆可在火(huǒ)箭点火产生(shēng)的急速(sù)高温环境下连续工作(zuò)。宇航用百兆(zhào)网线衰减小、延时差小,支撑高频率(lǜ)、大流量的数字信号传输,保(bǎo)证(zhèng)舱内网络设备和天地往返网络(luò)信号良好(hǎo)传(chuán)递(dì)。
“别(bié)看(kàn)这(zhè)单(dān)个(gè)芯片仅有几(jǐ)平方毫(háo)米,却能在(zài)实现低功耗的同时兼(jiān)顾高(gāo)效率的输出,为系统载荷顺利运行提供坚强(qiáng)保障(zhàng)。”55所专家(jiā)表(biǎo)示,团队为飞(fēi)船研制(zhì)配套的(de)多款核心(xīn)芯(xīn)片、功放模块等(děng)产品,在飞船(chuán)与地面接收终(zhōng)端间(jiān)搭建起天地信息传输链。其中(zhōng),多款封装管壳为飞船核心芯片进行全副武装,解决(jué)深空辐射、强压(yā)力等特殊环境对(duì)芯片造成的失效(xiào)问题。应用于(yú)运载火箭的微波功率放(fàng)大器产(chǎn)品,具有高集成度(dù)、高(gāo)可靠等特(tè)点,为发射过程(chéng)中的信(xìn)号(hào)通讯保驾护航。