遙測、慣導、計算機 細說電子技術助飛船
閱讀:1091發布時間:2008-5-21
遙測系統就好比火箭和飛船的“神經",探知著工作狀態,感受著內外環境。
慣性制導系統猶如火箭和飛船的“五官",擔負著火箭和飛船在茫茫太空中的飛行方向、方向速度和所在位置的測量功能。
火箭能平穩、安全地按預定軌道直射太空而驚嘆,這是因為它擁有精密的“大腦"———計算機。
遙測系統:敏感的“神經"
神舟六號載人航天工程順利實施,從電視畫面中,我們看到了火箭與飛船在地面控制中心的指令下準確地完成了各種規定,從火箭點火升空直到航天員順利返回,這些控制指令的下達與箭船執行情況的判定,都少不了被稱為航天遙測遙控技術及設備獲得的各種數據、參數來提供保障。
中國航天時代電子公司旗下的704所作為我國遙測技術的中心研究所,為航天員飛天的交通工具———火箭和飛船梳理著敏感的“神經"。
應急記錄器就是俗稱的黑匣子,它能抗大沖擊、耐上千攝氏度的高溫,還不怕海水浸泡,這也是我國自主研制成功的*個航天用黑匣子。此外,神舟六號飛船遙測系統中的圖像系統是我國火箭發射**次將圖像測量系統安裝于火箭上的新技術。它是基于神舟五號飛船的又一次重大技術狀態的變更,在我國自主研發*次使用,通過圖像顯示可獲取火箭在飛行過程中更多的信息,進一步地提高載人航天飛行試驗的可靠性。
具有*水平的載人航天測控網數十套地面遙測、數傳、記錄設備也從這里誕生。其中,數傳設備是設計的產品,為適應載人航天的需要采用了新的傳輸體制和新的數字化設計技術。從酒泉到青島、從新疆到廈門的廣闊地域,從亞洲到非洲的國外站,都安裝配置了這些設備,并跟隨遠望號航天測量船游弋在太平洋、印度洋、大西洋上。當中國航天員遨游太空的時候,飛船的工作狀態,航天員的脈搏、血壓等生理信息,航天員向祖國親人問好的話音,航天員在飛船艙內工作和生活的畫面,通過分布在世界范圍的遙測、數傳設備接收下來,并*地匯集到載人航天任務指揮控制中心。
慣導系統:出眾的“五官"
神舟六號飛船和它的運載火箭長征二號F上都安裝有高精度的慣性制導系統。它擔負著運載火箭和飛船在茫茫太空中的飛行方向、方向速度和所在位置的測量功能,這是航天領域中重要關鍵技術之一。
中國航天時代電子公司慣導中心作為慣性器件專業研制單位,分別承擔了“神舟"宇宙飛船和“神箭"運載火箭中慣性系統的研制任務。可以自豪地說,我國研制的載人航天慣性制導系統是世界上*的慣性制導系統。
慣性系統是飛行器控制和導航的關鍵設備,能測量飛行器的角速度、加速度、姿態角、速度和位置等參數。自1992年開展研制任務以來,研制設計工作富有成效,在歷次飛行任務中,表現出良好的性能和可靠性。在“神舟"宇宙飛船研制中,慣導中心承擔了撓性慣性測量組合和手控陀螺的研制及生產任務。
在“神舟"宇宙飛船的歷次發射任務中,都使用了慣導中心研制的撓性慣性測量組合裝置。這次在神舟六號返回艙中,安裝了慣導中心研制的八表撓性捷聯慣性測量組合裝置,該慣性測量組合與飛船上的其他控制設備一起構成飛船的控制系統。慣性測量組合在飛船的飛行過程中,敏感飛船在俯仰、偏航和滾動等方向上的旋轉角速率及軸向加速度,并將這些信息輸出給計算機,實現對飛船的飛行姿態和飛行軌跡的控制,保證飛船能夠按照預先設計的飛行軌跡飛行。
撓性慣性測量組合和手控陀螺,與船上的其他慣性器件構成可靠性冗余系統,通過對慣性測量裝置的管理,在出現故障時能做到故障判別、故障隔離和系統的重構,保證飛船和宇航員安全返回。
平臺系統采用了*的可靠性冗余技術,提高平臺系統的工作可靠性。高可靠性慣性平臺系統作為運載火箭控制系統中的一個關鍵和重要部分,在火箭的飛行過程中為控制系統提供火箭的飛行姿態信息,與箭上計算機一起實現對火箭的飛行控制,保證火箭在整個飛行過程中能夠按照預定的飛行軌跡飛行。平臺系統的性能與精度直接關系到“神箭"運載火箭的飛行軌跡和“神舟"宇宙飛船的入軌精度。
神舟六號飛船和長征二號F運載火箭所采用的慣性系統形式多種多樣,既使用了氣浮支承的陀螺穩定平臺系統,也使用了撓性支撐的陀螺和加速度計組成的捷統,還使用了液浮陀螺的捷統,這些都是當今世界上*的慣性系統,不但精度高,而且都經過各種型號的運載火箭多次飛行任務的考驗,更重要的是無論在火箭上,還是在飛船上都分別安裝有兩套或兩套以上的慣性系統,構成高可靠的冗余系統,也就是說,無論哪套系統出現故障,其余的系統仍然能使飛船準確入軌并安全返回地面,保障航天員的生命安全。
箭載計算機:精密的“大腦"
在長征二號F火箭和神舟六號飛船上,作為計算機與集成電路科研生產為一體并相互配套的專業研究所,中國航天時代電子公司771所在載人航天工程中,為火箭、飛船和航天員配套研制生產的主控計算機等電子設備近數十臺(套)。這些精密的“大腦",不僅積極營造了航天員在天上舒適的生存空間,而且也為火箭、飛船的安全提供了保障。
比如,艙載醫監設備能夠監測航天員在飛行過程中的心電、呼吸、氣溫、血壓等指標,對航天員實施全面有效的監督,使其能夠身體健康地返回地面。
為了研制與以往不同的、更為精細的“大腦",771所讓這一設備可以將檢測到的信號通過多種通道傳輸到不同的地方,使航天醫學專家隨時了解航天員的生理參數。由于航天員在飛船中血壓、脈搏等弱信號的采集比較困難,飛船內的醫監設備與一般醫用監測儀器相比,在功能、體積、環境上已經有了很大的不同。
環境控制與生命保障數據處理裝置,可以控制返回艙內的氧、氮、壓力、溫度、濕度、煙火報警、滅火指令等,調節環境參數,確保航天員生命安全。
飛船適時接收信號、發出信號和飛船內部的指揮,全要依靠船上的控制系統和數據管理系統,771所研制和生產了這一系統的多個關鍵設備的硬件和軟件。同時,根據飛船總體的要求,在研制返回艙主控計算機時,大膽采用新的體系結構,為飛船“一個故障,繼續工作;兩個故障,安全返回"的自主容錯能力提供了保證。
火箭飛行過程中,計算機不僅僅控制飛行姿態,還控制火箭一、二級在燃料耗盡時脫離箭體的級間分離;火箭點火后,若出現嚴重故障,為了保證火箭發射場的安全以及飛行軌道沿途群眾及重要設施的安全,計算機將在一個限定區域內發出自毀信號,引爆火箭;為使地面測控人員掌握火箭飛行情況,計算機還在飛行過程中持續發送數字量遙測信號。當然,除了對計算機功能的要求,它的可靠性及環境適應性要求也很高。冬天低溫可達攝氏零下三十度,夏天攝氏三四十度的高溫,以及飛行過
771所研制的新型箭載計算機,利用冗余技術為長征二號F火箭的安全線增加了“砝碼"。特別是在火箭故障檢測處理系統中,按照火箭總體的要求,成功研制出故障檢測處理器。從發射前15分鐘到船箭分離,這個處理器就像一只眼睛,嚴密監視著火箭,對火箭是否有故障進行判斷,并根據火箭故障模式的不同,啟動逃逸程序向航天員報警。若火箭在上升階段出現故障,逃逸程序控制器就要發揮作用,使航天員脫離危險區域,安全著陸。遙測系統就好比火箭和飛船的“神經",探知著工作狀態,感受著內外環境。
慣性制導系統猶如火箭和飛船的“五官",擔負著火箭和飛船在茫茫太空中的飛行方向、方向速度和所在位置的測量功能。
火箭能平穩、安全地按預定軌道直射太空而驚嘆,這是因為它擁有精密的“大腦"———計算機。
遙測系統:敏感的“神經"
神舟六號載人航天工程順利實施,從電視畫面中,我們看到了火箭與飛船在地面控制中心的指令下準確地完成了各種規定,從火箭點火升空直到航天員順利返回,這些控制指令的下達與箭船執行情況的判定,都少不了被稱為航天遙測遙控技術及設備獲得的各種數據、參數來提供保障。
中國航天時代電子公司旗下的704所作為我國遙測技術的中心研究所,為航天員飛天的交通工具———火箭和飛船梳理著敏感的“神經"。
應急記錄器就是俗稱的黑匣子,它能抗大沖擊、耐上千攝氏度的高溫,還不怕海水浸泡,這也是我國自主研制成功的*個航天用黑匣子。此外,神舟六號飛船遙測系統中的圖像系統是我國火箭發射**次將圖像測量系統安裝于火箭上的新技術。它是基于神舟五號飛船的又一次重大技術狀態的變更,在我國自主研發*次使用,通過圖像顯示可獲取火箭在飛行過程中更多的信息,進一步地提高載人航天飛行試驗的可靠性。
具有*水平的載人航天測控網數十套地面遙測、數傳、記錄設備也從這里誕生。其中,數傳設備是設計的產品,為適應載人航天的需要采用了新的傳輸體制和新的數字化設計技術。從酒泉到青島、從新疆到廈門的廣闊地域,從亞洲到非洲的國外站,都安裝配置了這些設備,并跟隨遠望號航天測量船游弋在太平洋、印度洋、大西洋上。當中國航天員遨游太空的時候,飛船的工作狀態,航天員的脈搏、血壓等生理信息,航天員向祖國親人問好的話音,航天員在飛船艙內工作和生活的畫面,通過分布在世界范圍的遙測、數傳設備接收下來,并*地匯集到載人航天任務指揮控制中心。
慣導系統:出眾的“五官"
神舟六號飛船和它的運載火箭長征二號F上都安裝有高精度的慣性制導系統。它擔負著運載火箭和飛船在茫茫太空中的飛行方向、方向速度和所在位置的測量功能,這是航天領域中重要關鍵技術之一。
中國航天時代電子公司慣導中心作為慣性器件專業研制單位,分別承擔了“神舟"宇宙飛船和“神箭"運載火箭中慣性系統的研制任務。可以自豪地說,我國研制的載人航天慣性制導系統是世界上*的慣性制導系統。
慣性系統是飛行器控制和導航的關鍵設備,能測量飛行器的角速度、加速度、姿態角、速度和位置等參數。自1992年開展研制任務以來,研制設計工作富有成效,在歷次飛行任務中,表現出良好的性能和可靠性。在“神舟"宇宙飛船研制中,慣導中心承擔了撓性慣性測量組合和手控陀螺的研制及生產任務。
在“神舟"宇宙飛船的歷次發射任務中,都使用了慣導中心研制的撓性慣性測量組合裝置。這次在神舟六號返回艙中,安裝了慣導中心研制的八表撓性捷聯慣性測量組合裝置,該慣性測量組合與飛船上的其他控制設備一起構成飛船的控制系統。慣性測量組合在飛船的飛行過程中,敏感飛船在俯仰、偏航和滾動等方向上的旋轉角速率及軸向加速度,并將這些信息輸出給計算機,實現對飛船的飛行姿態和飛行軌跡的控制,保證飛船能夠按照預先設計的飛行軌跡飛行。
撓性慣性測量組合和手控陀螺,與船上的其他慣性器件構成可靠性冗余系統,通過對慣性測量裝置的管理,在出現故障時能做到故障判別、故障隔離和系統的重構,保證飛船和宇航員安全返回。
平臺系統采用了*的可靠性冗余技術,提高平臺系統的工作可靠性。高可靠性慣性平臺系統作為運載火箭控制系統中的一個關鍵和重要部分,在火箭的飛行過程中為控制系統提供火箭的飛行姿態信息,與箭上計算機一起實現對火箭的飛行控制,保證火箭在整個飛行過程中能夠按照預定的飛行軌跡飛行。平臺系統的性能與精度直接關系到“神箭"運載火箭的飛行軌跡和“神舟"宇宙飛船的入軌精度。
神舟六號飛船和長征二號F運載火箭所采用的慣性系統形式多種多樣,既使用了氣浮支承的陀螺穩定平臺系統,也使用了撓性支撐的陀螺和加速度計組成的捷統,還使用了液浮陀螺的捷統,這些都是當今世界上*的慣性系統,不但精度高,而且都經過各種型號的運載火箭多次飛行任務的考驗,更重要的是無論在火箭上,還是在飛船上都分別安裝有兩套或兩套以上的慣性系統,構成高可靠的冗余系統,也就是說,無論哪套系統出現故障,其余的系統仍然能使飛船準確入軌并安全返回地面,保障航天員的生命安全。
箭載計算機:精密的“大腦"
在長征二號F火箭和神舟六號飛船上,作為計算機與集成電路科研生產為一體并相互配套的專業研究所,中國航天時代電子公司771所在載人航天工程中,為火箭、飛船和航天員配套研制生產的主控計算機等電子設備近數十臺(套)。這些精密的“大腦",不僅積極營造了航天員在天上舒適的生存空間,而且也為火箭、飛船的安全提供了保障。
比如,艙載醫監設備能夠監測航天員在飛行過程中的心電、呼吸、氣溫、血壓等指標,對航天員實施全面有效的監督,使其能夠身體健康地返回地面。
為了研制與以往不同的、更為精細的“大腦",771所讓這一設備可以將檢測到的信號通過多種通道傳輸到不同的地方,使航天醫學專家隨時了解航天員的生理參數。由于航天員在飛船中血壓、脈搏等弱信號的采集比較困難,飛船內的醫監設備與一般醫用監測儀器相比,在功能、體積、環境上已經有了很大的不同。
環境控制與生命保障數據處理裝置,可以控制返回艙內的氧、氮、壓力、溫度、濕度、煙火報警、滅火指令等,調節環境參數,確保航天員生命安全。
飛船適時接收信號、發出信號和飛船內部的指揮,全要依靠船上的控制系統和數據管理系統,771所研制和生產了這一系統的多個關鍵設備的硬件和軟件。同時,根據飛船總體的要求,在研制返回艙主控計算機時,大膽采用新的體系結構,為飛船“一個故障,繼續工作;兩個故障,安全返回"的自主容錯能力提供了保證。
火箭飛行過程中,計算機不僅僅控制飛行姿態,還控制火箭一、二級在燃料耗盡時脫離箭體的級間分離;火箭點火后,若出現嚴重故障,為了保證火箭發射場的安全以及飛行軌道沿途群眾及重要設施的安全,計算機將在一個限定區域內發出自毀信號,引爆火箭;為使地面測控人員掌握火箭飛行情況,計算機還在飛行過程中持續發送數字量遙測信號。當然,除了對計算機功能的要求,它的可靠性及環境適應性要求也很高。冬天低溫可達攝氏零下三十度,夏天攝氏三四十度的高溫,以及飛行過
771所研制的新型箭載計算機,利用冗余技術為長征二號F火箭的安全線增加了“砝碼"。特別是在火箭故障檢測處理系統中,按照火箭總體的要求,成功研制出故障檢測處理器。從發射前15分鐘到船箭分離,這個處理器就像一只眼睛,嚴密監視著火箭,對火箭是否有故障進行判斷,并根據火箭故障模式的不同,啟動逃逸程序向航天員報警。若火箭在上升階段出現故障,逃逸程序控制器就要發揮作用,使航天員脫離危險區域,安全著陸。遙測系統就好比火箭和飛船的“神經",探知著工作狀態,感受著內外環境。
慣性制導系統猶如火箭和飛船的“五官",擔負著火箭和飛船在茫茫太空中的飛行方向、方向速度和所在位置的測量功能。
火箭能平穩、安全地按預定軌道直射太空而驚嘆,這是因為它擁有精密的“大腦"———計算機。
遙測系統:敏感的“神經"
神舟六號載人航天工程順利實施,從電視畫面中,我們看到了火箭與飛船在地面控制中心的指令下準確地完成了各種規定,從火箭點火升空直到航天員順利返回,這些控制指令的下達與箭船執行情況的判定,都少不了被稱為航天遙測遙控技術及設備獲得的各種數據、參數來提供保障。
中國航天時代電子公司旗下的704所作為我國遙測技術的中心研究所,為航天員飛天的交通工具———火箭和飛船梳理著敏感的“神經"。
應急記錄器就是俗稱的黑匣子,它能抗大沖擊、耐上千攝氏度的高溫,還不怕海水浸泡,這也是我國自主研制成功的*個航天用黑匣子。此外,神舟六號飛船遙測系統中的圖像系統是我國火箭發射**次將圖像測量系統安裝于火箭上的新技術。它是基于神舟五號飛船的又一次重大技術狀態的變更,在我國自主研發*次使用,通過圖像顯示可獲取火箭在飛行過程中更多的信息,進一步地提高載人航天飛行試驗的可靠性。
具有*水平的載人航天測控網數十套地面遙測、數傳、記錄設備也從這里誕生。其中,數傳設備是設計的產品,為適應載人航天的需要采用了新的傳輸體制和新的數字化設計技術。從酒泉到青島、從新疆到廈門的廣闊地域,從亞洲到非洲的國外站,都安裝配置了這些設備,并跟隨遠望號航天測量船游弋在太平洋、印度洋、大西洋上。當中國航天員遨游太空的時候,飛船的工作狀態,航天員的脈搏、血壓等生理信息,航天員向祖國親人問好的話音,航天員在飛船艙內工作和生活的畫面,通過分布在世界范圍的遙測、數傳設備接收下來,并*地匯集到載人航天任務指揮控制中心。
慣導系統:出眾的“五官"
神舟六號飛船和它的運載火箭長征二號F上都安裝有高精度的慣性制導系統。它擔負著運載火箭和飛船在茫茫太空中的飛行方向、方向速度和所在位置的測量功能,這是航天領域中重要關鍵技術之一。
中國航天時代電子公司慣導中心作為慣性器件專業研制單位,分別承擔了“神舟"宇宙飛船和“神箭"運載火箭中慣性系統的研制任務。可以自豪地說,我國研制的載人航天慣性制導系統是世界上*的慣性制導系統。
慣性系統是飛行器控制和導航的關鍵設備,能測量飛行器的角速度、加速度、姿態角、速度和位置等參數。自1992年開展研制任務以來,研制設計工作富有成效,在歷次飛行任務中,表現出良好的性能和可靠性。在“神舟"宇宙飛船研制中,慣導中心承擔了撓性慣性測量組合和手控陀螺的研制及生產任務。
在“神舟"宇宙飛船的歷次發射任務中,都使用了慣導中心研制的撓性慣性測量組合裝置。這次在神舟六號返回艙中,安裝了慣導中心研制的八表撓性捷聯慣性測量組合裝置,該慣性測量組合與飛船上的其他控制設備一起構成飛船的控制系統。慣性測量組合在飛船的飛行過程中,敏感飛船在俯仰、偏航和滾動等方向上的旋轉角速率及軸向加速度,并將這些信息輸出給計算機,實現對飛船的飛行姿態和飛行軌跡的控制,保證飛船能夠按照預先設計的飛行軌跡飛行。
撓性慣性測量組合和手控陀螺,與船上的其他慣性器件構成可靠性冗余系統,通過對慣性測量裝置的管理,在出現故障時能做到故障判別、故障隔離和系統的重構,保證飛船和宇航員安全返回。
平臺系統采用了*的可靠性冗余技術,提高平臺系統的工作可靠性。高可靠性慣性平臺系統作為運載火箭控制系統中的一個關鍵和重要部分,在火箭的飛行過程中為控制系統提供火箭的飛行姿態信息,與箭上計算機一起實現對火箭的飛行控制,保證火箭在整個飛行過程中能夠按照預定的飛行軌跡飛行。平臺系統的性能與精度直接關系到“神箭"運載火箭的飛行軌跡和“神舟"宇宙飛船的入軌精度。
神舟六號飛船和長征二號F運載火箭所采用的慣性系統形式多種多樣,既使用了氣浮支承的陀螺穩定平臺系統,也使用了撓性支撐的陀螺和加速度計組成的捷統,還使用了液浮陀螺的捷統,這些都是當今世界上*的慣性系統,不但精度高,而且都經過各種型號的運載火箭多次飛行任務的考驗,更重要的是無論在火箭上,還是在飛船上都分別安裝有兩套或兩套以上的慣性系統,構成高可靠的冗余系統,也就是說,無論哪套系統出現故障,其余的系統仍然能使飛船準確入軌并安全返回地面,保障航天員的生命安全。
箭載計算機:精密的“大腦"
在長征二號F火箭和神舟六號飛船上,作為計算機與集成電路科研生產為一體并相互配套的專業研究所,中國航天時代電子公司771所在載人航天工程中,為火箭、飛船和航天員配套研制生產的主控計算機等電子設備近數十臺(套)。這些精密的“大腦",不僅積極營造了航天員在天上舒適的生存空間,而且也為火箭、飛船的安全提供了保障。
比如,艙載醫監設備能夠監測航天員在飛行過程中的心電、呼吸、氣溫、血壓等指標,對航天員實施全面有效的監督,使其能夠身體健康地返回地面。
為了研制與以往不同的、更為精細的“大腦",771所讓這一設備可以將檢測到的信號通過多種通道傳輸到不同的地方,使航天醫學專家隨時了解航天員的生理參數。由于航天員在飛船中血壓、脈搏等弱信號的采集比較困難,飛船內的醫監設備與一般醫用監測儀器相比,在功能、體積、環境上已經有了很大的不同。
環境控制與生命保障數據處理裝置,可以控制返回艙內的氧、氮、壓力、溫度、濕度、煙火報警、滅火指令等,調節環境參數,確保航天員生命安全。
飛船適時接收信號、發出信號和飛船內部的指揮,全要依靠船上的控制系統和數據管理系統,771所研制和生產了這一系統的多個關鍵設備的硬件和軟件。同時,根據飛船總體的要求,在研制返回艙主控計算機時,大膽采用新的體系結構,為飛船“一個故障,繼續工作;兩個故障,安全返回"的自主容錯能力提供了保證。
火箭飛行過程中,計算機不僅僅控制飛行姿態,還控制火箭一、二級在燃料耗盡時脫離箭體的級間分離;火箭點火后,若出現嚴重故障,為了保證火箭發射場的安全以及飛行軌道沿途群眾及重要設施的安全,計算機將在一個限定區域內發出自毀信號,引爆火箭;為使地面測控人員掌握火箭飛行情況,計算機還在飛行過程中持續發送數字量遙測信號。當然,除了對計算機功能的要求,它的可靠性及環境適應性要求也很高。冬天低溫可達攝氏零下三十度,夏天攝氏三四十度的高溫,以及飛行過
771所研制的新型箭載計算機,利用冗余技術為長征二號F火箭的安全線增加了“砝碼"。特別是在火箭故障檢測處理系統中,按照火箭總體的要求,成功研制出故障檢測處理器。從發射前15分鐘到船箭分離,這個處理器就像一只眼睛,嚴密監視著火箭,對火箭是否有故障進行判斷,并根據火箭故障模式的不同,啟動逃逸程序向航天員報警。若火箭在上升階段出現故障,逃逸程序控制器就要發揮作用,使航天員脫離危險區域,安全著陸。