神舟飞天的秘密--独家揭秘神舟九号的太空计算机

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/23 22:17:05
2012年6月16日18时37分,酒泉发射中心,神舟九号飞船搭载三名宇航员发射升空,起飞后583秒,船箭分离之际,控制计算机开始输出指令,神舟九号入轨。17日,神九完成三次变轨,逐步运行至对接高度。18日,神九追上天宫一号,完成自动对接……在这些关键时刻,飞船和天空一号上的控制计算机发挥了至关重要的作用。

天宫一号的大脑

      人们常用一个天上,一个地上来形容事物给人印象的巨大反差。

     “天宫一号”的大脑,准确说是“天宫一号”的控制计算机,初看就是一个黑色的方盒子,有十几公斤重,与地面上电脑的差别不是一星半点。

“刚毕业来这里第一次见到太空用计算机,我也惊诧它与一般计算机的不同。”航天部502所电子中心设计部副主任刘波说,十几年来,它的外形一直没变过。

    但就是这个简朴的黑盒子,它的造价是地面普通商用计算机的500倍以上,因此,设计开发人员在工作中分外严格遵守操作流程,大家开玩笑说,如果不小心烧毁一个芯片,一辆奥迪车就没了。

    刘波他们自行设计的全封闭机箱可以承受火箭起飞加速带来的一瞬间几千公斤的冲力和巨大的震动,进入太空后,为了防辐射,方盒子5个面都涂上黑色, 计算机与天宫一号连接的一面非常光滑,保持金属本色,可以确保与天宫一号紧密结合,方便传导散热,(太空中没有空气,不能使用普通电脑的散热风伞)。输入 输出则通过数排特殊的插拨接口与天宫一号其他系统相连。

控制计算机被安装在天宫一号轨道舱内,主要负责采集敏感器姿态与轨道状态,完成控制规律的计算,发出控制指令控制CMG、推力器工作,完成天宫一号单独飞行、以及天宫一号与神舟飞船对接后组合飞行体两种状态下的姿态、轨道控制。

“神舟九号飞船的控制计算机也是这样的外貌和结构,只是个头比天宫一号的略大一些。”曾经在实验室里,神九的大脑和天宫一号的大脑就在相邻的两张桌子上同时测试着,如今在太空中,这两台计算机再次相逢。

稳定运行于太空的计算机该有怎样独特的内芯?

刘波的团队负责硬件部分,彭飞负责的软件组完成了我国航天第一个具有自主知识产权的嵌入式实施操作系统-----SpaceOS的研发,保证了将交会对接由纸面上的一个方案变成一个完美的工程实现。

据介绍,整个计算机系统由三个冗余单机组成,分为主控器、备份控制器、两个故障包容区域。每个单机都使用一颗SPARC兼容格式的32位ERC32处理器,主频为10MHz,运算能力大致比386强。

数据存储器为2MB的SRAM,存储芯片具有极强的抗辐射能力,所有程序都装在256KB的PROM中。控制计算机系统功耗仅为15W,非常节能。
不过,这些参数不是最重要的,航天专家们需要的计算机是在太空恶劣条件下的高可靠性和安全性。

“每台星载计算机被送入太空后,绝对不能出现运行错误,它们的运行寿命是15年,从火箭发射前加电开始,就不能停机,直至飞行器的整个生命周期。”

“不关机、不重启、不复位”是天宫一号控制计算机的基本要求,地面上的通用计算机不可能做到一直运行,总有开机、关机的时候,如果出错,换个零件、升级一 下软件都很容易实现,但是太空计算机如果出错,不可能把它抓回来修理一番,更糟的是,计算机的错误可能导致飞行器的使命终结。1998年阿丽亚娜5号运载 火箭的失败就是计算机系统错误。

对可靠性的保证,就是冗余单机组成容错系统。每一刻,主机模块运行,备份模块预备,还有一个应急模块,随时保证发出的指令正确无误。主份模块是三个计算机 同时在跑,备份计算机、手动计算机同样结构。“不是计算机模块越多越好,飞船和空间站对重量资源都有严格限制。”节省宝贵的重量资源也是刘波他们设计时要 考虑的重要因素。

八千多行代码的操作系统-SpaceOS1,历时5年完成,从2006年已成功运行于通讯卫星上,截至2012年3月,使用SpaceOS的飞行器已发射了33颗星(船),全部轨道稳定运行,运行时间累计约40星年,未发生任何问题。

航天五院星载计算机首席专家华更新研究员总结说,SpaceOS操作系统与国外航天操作系统相当,天宫一号的控制计算机与国际空间站俄罗斯段主计算机的系统规格、性能相当,与美国段主计算机电容错结构相同;支持完成的制导、导航、控制系统功能与性能,同国外产品无明显差异。
太空计算机经历的严酷考验 太空中,计算机最怕什么?专家说宇宙射线是计算机运行最大的危害。

地球上的计算机,因为有地球大气层的保护,可以挡住大部分来自太阳的高能粒子射电流,而在太空,天宫一号控制计算机将遭到质子、中子、离子、电子的轰炸。

高能粒子“门锁效应”和“单粒子翻转效应”是两种典型的太空射线对计算机造成的损害,电子工程师最头疼这两大问题。

专家所说“门锁效应”是因中子或质子冲入芯片造成短接从而损坏模块组件,若发生门锁效应,地面控制中心的工程技术人员即可察觉,相比之下,“单粒子翻转效应”是破坏存储芯片,但不是造成物理损坏,只是悄无声息地改变存储内容,隐密破坏不易发现。

从天宫一号控制计算机地面遥测数据分析,天宫一号控制计算机今年已发生6次存储器单粒子翻转事件,其中有一次就发生在第二次交会对接前几小时。我们看到的结果是天宫一号控制计算机系统可以抵御单粒子翻转的危害,一直在轨工作稳定、表现优异。

刘波讲述的空间计算机测试,完全颠覆记者想象。

温度要承受摄氏零下35度到70度的巨大变化,防辐射、防静电、机箱要求特别材质,抗冲击,抱着机器往地下砸,拿起来能正常运行,最主要一关是综合应力实验,一边震动、一边温度变化悬殊、同时多个条件加载,考验产品的极限性能。最终单故障要保证能正常运行,双故障要保证飞行器和宇航员安全。

神舟九号与天空一号对接时有多危险?可以想象的是地面上两辆高速汽车相碰的可怕场景,然而专家说,在几秒内太空中的两个高速飞行器稳稳地紧密结合,不偏离轨道、不晃动,当神舟九号对接天宫一号后,神九的控制计算机暂时断电敏感器部分,整体部件加电状态但不发出操作指令,天宫一号的控制计算接管整个合体的控制权。这才是此次天空一号控制计算机经受的最大考验。

探月工程将再显神威 “天宫一号控制计算机系统就是我们所设计、测试、生产的第二代控制计算机。”502所电子中心的杨桦书记告诉《电脑报》读者,事实上,我国的卫星、飞船上80%的电子控制产品都是502所提供。

由著名的院士、专家引领的502所有56年的研发历史,电子中心133人是全所最大的团队,他们承担了敏感器、红外、成像、机电部件、一体化产品、电脑的结构设计,大部分都是35岁以下的年轻人,他们的专业最多的是软件、硬件、结构、可靠性分析。

502所从1998年开始研制星载计算机,当时看到微软正在研发WINDOWS2000,电子中心内部给这台电脑取了一个代号“RISC2000”,到2001年,才改为型号命名。第一代控制计算机采用国外CPU和操作系统,2006年,自主研发的SpaceOS操作系统成功运行,第二代控制计算机问世。现在的神九和天宫一号都是第二代控制计算机。

“我们已掌握了芯片设计技术,未来5年,从硬件到软件完全自主设计生产的第三代空间计算机将在太空运行。”首席计算机专家华更新预言。
最新的成果是探月项目的飞行器和着陆器控制计算机已经搭建初步雏形。在测试天宫一号控制计算机相邻的实验室里,探月飞行的两台计算机正在裸机检测中。

太空电脑是航天探险的灵魂 对话人:本报记者朱文利

对话嘉宾:华更新 航天部五院星载计算机首席专家、产品总工程师研究员

电脑报:从刘主任的介绍中,了解到太空中计算机构造与地面计算机有太多的不同,您可以总结一下这个区别吗?

华更新:首要一点空间计算机可靠性要求非常高,不可维护,不易维护。当然,以后空间站有宇航员上去,可能适当维护。

第二点是性能要求不同,地面计算机追求效率,太空的嵌入式电脑满足特定任务需要,性能以够用为标准。

第三点是运行环境不同,太空力学环境恶劣,舱内温度变化大,电脑散热靠传导,导致空间计算机异于普通电脑的结构。

电脑报:太空计算机研制中遇到的最大困难是什么?

华更新:最先遇到的困难是内存的配置。

    防辐射的内存昂贵,一开始的8K×8K内存体积比较大,几百K组合在一起显得太过庞大,研发人员努力的结果,内存变小很多,节省宝贵空间,也节省费用。

    其次是操作系统,我们不可能把Windows搬上去用啊,系统占用庞大的容量,微软一周发布几个补丁,怎么能用在不可维护的空间电脑上。要在小容量情况下高可靠运行,我们的SpaceOS占用12.9K就实现了目标。

      现在神九上控制计算机比天宫一号略重,主要是载人飞船备份比较多,安全性更高。以后的控制计算机我们将控制在十公斤以内。

电脑报:神九上的宇航员需要掌握飞船上控制计算机的操作系统吗?24号手控对接时,控制计算机在工作吗?

华更新:控制计算机的操作系统对宇航员而言是后台运行的,他们不会直接面对控制计算机,宇航员面对的是操作系统上的应用软件。我们的操作系统正在进入第三代研发进程,未来会支持图形化界面操作,做到人机交互界面友好,到那时,宇航员可能会直接面对操作系统的操作,最理想的,还是ipad似的,不用学习,直接可用。

    24号的手控对接,控制计算依然在发挥作用。这时,控制计算机捕捉的是宇航员的动作,向左、向右,转换为指令控制飞船与天宫一号的对接。

电脑报:未来太空中的控制计算机会发展成什么样?

华更新:集成电路的进步,会从规模上控制整个计算机体积的大小,单核有一天也会变多核,存储容量会越来越大,机器结构也在不断更新。

探月项目对计算机的要求越来越高,两年后,探月项目成功时,一定又是一次新突破。

采访手记              

     对航天部502所的采访得益于一次有效的读编互动。记者通过《电脑报》的老读者、502所的薛英民,经过层层安保,见到了研发航天计算机系统的专家们,被允许近距离看了一眼传说中的“天上的计算机”。

几个小时的采访里,体验了一下航天工程师们紧张的工作节奏,12:30,薛英民才放下手里的工作和另外两个年轻人一起走进食堂。记者蹭了一顿工作餐,随意问起是否等神九飞船返回地面后,他们都会放假庆贺,“不会放假的,还有别的项目在做啊。”1:00回到办公室,又开始电脑前的工作。

让记者很感概的是,这些支撑着中国航天工程的年轻人们都有着一种信念,也许工资不如在外企的同学高,也许待遇不如在机关的朋友好,甚至他们工作的环境也算不上第一流,但是这些年轻人对于航天工程的热情和执着,却是让记者非常感动的。尤其是在太空计算机开发没有现成可以借鉴的情况下,完全是靠着我们中国航天人自己的探索和决心去一步一步克服困难,完成了一个又一个难关的攻克,最终开发出能够让神舟飞船上天并与天宫一号对接的太空计算机系统,完成了一次中国航天事业的腾飞。

    薛英民向《电脑报》提供了宝贵的研发工作照,电脑报读者得以第一时间看到这些幕后英雄。

我们分享这份成功的秘密,期待的是更棒的计算机研制成功,更多的太空梦想变成现实。

本篇文章出自《电脑报》2012年第26期(2012年07月02日出版)新闻评论周刊http://www.cnbeta.com/articles/195247.htm2012年6月16日18时37分,酒泉发射中心,神舟九号飞船搭载三名宇航员发射升空,起飞后583秒,船箭分离之际,控制计算机开始输出指令,神舟九号入轨。17日,神九完成三次变轨,逐步运行至对接高度。18日,神九追上天宫一号,完成自动对接……在这些关键时刻,飞船和天空一号上的控制计算机发挥了至关重要的作用。

天宫一号的大脑

      人们常用一个天上,一个地上来形容事物给人印象的巨大反差。

     “天宫一号”的大脑,准确说是“天宫一号”的控制计算机,初看就是一个黑色的方盒子,有十几公斤重,与地面上电脑的差别不是一星半点。

“刚毕业来这里第一次见到太空用计算机,我也惊诧它与一般计算机的不同。”航天部502所电子中心设计部副主任刘波说,十几年来,它的外形一直没变过。

    但就是这个简朴的黑盒子,它的造价是地面普通商用计算机的500倍以上,因此,设计开发人员在工作中分外严格遵守操作流程,大家开玩笑说,如果不小心烧毁一个芯片,一辆奥迪车就没了。

    刘波他们自行设计的全封闭机箱可以承受火箭起飞加速带来的一瞬间几千公斤的冲力和巨大的震动,进入太空后,为了防辐射,方盒子5个面都涂上黑色, 计算机与天宫一号连接的一面非常光滑,保持金属本色,可以确保与天宫一号紧密结合,方便传导散热,(太空中没有空气,不能使用普通电脑的散热风伞)。输入 输出则通过数排特殊的插拨接口与天宫一号其他系统相连。

控制计算机被安装在天宫一号轨道舱内,主要负责采集敏感器姿态与轨道状态,完成控制规律的计算,发出控制指令控制CMG、推力器工作,完成天宫一号单独飞行、以及天宫一号与神舟飞船对接后组合飞行体两种状态下的姿态、轨道控制。

“神舟九号飞船的控制计算机也是这样的外貌和结构,只是个头比天宫一号的略大一些。”曾经在实验室里,神九的大脑和天宫一号的大脑就在相邻的两张桌子上同时测试着,如今在太空中,这两台计算机再次相逢。

稳定运行于太空的计算机该有怎样独特的内芯?

刘波的团队负责硬件部分,彭飞负责的软件组完成了我国航天第一个具有自主知识产权的嵌入式实施操作系统-----SpaceOS的研发,保证了将交会对接由纸面上的一个方案变成一个完美的工程实现。

据介绍,整个计算机系统由三个冗余单机组成,分为主控器、备份控制器、两个故障包容区域。每个单机都使用一颗SPARC兼容格式的32位ERC32处理器,主频为10MHz,运算能力大致比386强。

数据存储器为2MB的SRAM,存储芯片具有极强的抗辐射能力,所有程序都装在256KB的PROM中。控制计算机系统功耗仅为15W,非常节能。
不过,这些参数不是最重要的,航天专家们需要的计算机是在太空恶劣条件下的高可靠性和安全性。

“每台星载计算机被送入太空后,绝对不能出现运行错误,它们的运行寿命是15年,从火箭发射前加电开始,就不能停机,直至飞行器的整个生命周期。”

“不关机、不重启、不复位”是天宫一号控制计算机的基本要求,地面上的通用计算机不可能做到一直运行,总有开机、关机的时候,如果出错,换个零件、升级一 下软件都很容易实现,但是太空计算机如果出错,不可能把它抓回来修理一番,更糟的是,计算机的错误可能导致飞行器的使命终结。1998年阿丽亚娜5号运载 火箭的失败就是计算机系统错误。

对可靠性的保证,就是冗余单机组成容错系统。每一刻,主机模块运行,备份模块预备,还有一个应急模块,随时保证发出的指令正确无误。主份模块是三个计算机 同时在跑,备份计算机、手动计算机同样结构。“不是计算机模块越多越好,飞船和空间站对重量资源都有严格限制。”节省宝贵的重量资源也是刘波他们设计时要 考虑的重要因素。

八千多行代码的操作系统-SpaceOS1,历时5年完成,从2006年已成功运行于通讯卫星上,截至2012年3月,使用SpaceOS的飞行器已发射了33颗星(船),全部轨道稳定运行,运行时间累计约40星年,未发生任何问题。

航天五院星载计算机首席专家华更新研究员总结说,SpaceOS操作系统与国外航天操作系统相当,天宫一号的控制计算机与国际空间站俄罗斯段主计算机的系统规格、性能相当,与美国段主计算机电容错结构相同;支持完成的制导、导航、控制系统功能与性能,同国外产品无明显差异。
太空计算机经历的严酷考验 太空中,计算机最怕什么?专家说宇宙射线是计算机运行最大的危害。

地球上的计算机,因为有地球大气层的保护,可以挡住大部分来自太阳的高能粒子射电流,而在太空,天宫一号控制计算机将遭到质子、中子、离子、电子的轰炸。

高能粒子“门锁效应”和“单粒子翻转效应”是两种典型的太空射线对计算机造成的损害,电子工程师最头疼这两大问题。

专家所说“门锁效应”是因中子或质子冲入芯片造成短接从而损坏模块组件,若发生门锁效应,地面控制中心的工程技术人员即可察觉,相比之下,“单粒子翻转效应”是破坏存储芯片,但不是造成物理损坏,只是悄无声息地改变存储内容,隐密破坏不易发现。

从天宫一号控制计算机地面遥测数据分析,天宫一号控制计算机今年已发生6次存储器单粒子翻转事件,其中有一次就发生在第二次交会对接前几小时。我们看到的结果是天宫一号控制计算机系统可以抵御单粒子翻转的危害,一直在轨工作稳定、表现优异。

刘波讲述的空间计算机测试,完全颠覆记者想象。

温度要承受摄氏零下35度到70度的巨大变化,防辐射、防静电、机箱要求特别材质,抗冲击,抱着机器往地下砸,拿起来能正常运行,最主要一关是综合应力实验,一边震动、一边温度变化悬殊、同时多个条件加载,考验产品的极限性能。最终单故障要保证能正常运行,双故障要保证飞行器和宇航员安全。

神舟九号与天空一号对接时有多危险?可以想象的是地面上两辆高速汽车相碰的可怕场景,然而专家说,在几秒内太空中的两个高速飞行器稳稳地紧密结合,不偏离轨道、不晃动,当神舟九号对接天宫一号后,神九的控制计算机暂时断电敏感器部分,整体部件加电状态但不发出操作指令,天宫一号的控制计算接管整个合体的控制权。这才是此次天空一号控制计算机经受的最大考验。

探月工程将再显神威 “天宫一号控制计算机系统就是我们所设计、测试、生产的第二代控制计算机。”502所电子中心的杨桦书记告诉《电脑报》读者,事实上,我国的卫星、飞船上80%的电子控制产品都是502所提供。

由著名的院士、专家引领的502所有56年的研发历史,电子中心133人是全所最大的团队,他们承担了敏感器、红外、成像、机电部件、一体化产品、电脑的结构设计,大部分都是35岁以下的年轻人,他们的专业最多的是软件、硬件、结构、可靠性分析。

502所从1998年开始研制星载计算机,当时看到微软正在研发WINDOWS2000,电子中心内部给这台电脑取了一个代号“RISC2000”,到2001年,才改为型号命名。第一代控制计算机采用国外CPU和操作系统,2006年,自主研发的SpaceOS操作系统成功运行,第二代控制计算机问世。现在的神九和天宫一号都是第二代控制计算机。

“我们已掌握了芯片设计技术,未来5年,从硬件到软件完全自主设计生产的第三代空间计算机将在太空运行。”首席计算机专家华更新预言。
最新的成果是探月项目的飞行器和着陆器控制计算机已经搭建初步雏形。在测试天宫一号控制计算机相邻的实验室里,探月飞行的两台计算机正在裸机检测中。

太空电脑是航天探险的灵魂 对话人:本报记者朱文利

对话嘉宾:华更新 航天部五院星载计算机首席专家、产品总工程师研究员

电脑报:从刘主任的介绍中,了解到太空中计算机构造与地面计算机有太多的不同,您可以总结一下这个区别吗?

华更新:首要一点空间计算机可靠性要求非常高,不可维护,不易维护。当然,以后空间站有宇航员上去,可能适当维护。

第二点是性能要求不同,地面计算机追求效率,太空的嵌入式电脑满足特定任务需要,性能以够用为标准。

第三点是运行环境不同,太空力学环境恶劣,舱内温度变化大,电脑散热靠传导,导致空间计算机异于普通电脑的结构。

电脑报:太空计算机研制中遇到的最大困难是什么?

华更新:最先遇到的困难是内存的配置。

    防辐射的内存昂贵,一开始的8K×8K内存体积比较大,几百K组合在一起显得太过庞大,研发人员努力的结果,内存变小很多,节省宝贵空间,也节省费用。

    其次是操作系统,我们不可能把Windows搬上去用啊,系统占用庞大的容量,微软一周发布几个补丁,怎么能用在不可维护的空间电脑上。要在小容量情况下高可靠运行,我们的SpaceOS占用12.9K就实现了目标。

      现在神九上控制计算机比天宫一号略重,主要是载人飞船备份比较多,安全性更高。以后的控制计算机我们将控制在十公斤以内。

电脑报:神九上的宇航员需要掌握飞船上控制计算机的操作系统吗?24号手控对接时,控制计算机在工作吗?

华更新:控制计算机的操作系统对宇航员而言是后台运行的,他们不会直接面对控制计算机,宇航员面对的是操作系统上的应用软件。我们的操作系统正在进入第三代研发进程,未来会支持图形化界面操作,做到人机交互界面友好,到那时,宇航员可能会直接面对操作系统的操作,最理想的,还是ipad似的,不用学习,直接可用。

    24号的手控对接,控制计算依然在发挥作用。这时,控制计算机捕捉的是宇航员的动作,向左、向右,转换为指令控制飞船与天宫一号的对接。

电脑报:未来太空中的控制计算机会发展成什么样?

华更新:集成电路的进步,会从规模上控制整个计算机体积的大小,单核有一天也会变多核,存储容量会越来越大,机器结构也在不断更新。

探月项目对计算机的要求越来越高,两年后,探月项目成功时,一定又是一次新突破。

采访手记              

     对航天部502所的采访得益于一次有效的读编互动。记者通过《电脑报》的老读者、502所的薛英民,经过层层安保,见到了研发航天计算机系统的专家们,被允许近距离看了一眼传说中的“天上的计算机”。

几个小时的采访里,体验了一下航天工程师们紧张的工作节奏,12:30,薛英民才放下手里的工作和另外两个年轻人一起走进食堂。记者蹭了一顿工作餐,随意问起是否等神九飞船返回地面后,他们都会放假庆贺,“不会放假的,还有别的项目在做啊。”1:00回到办公室,又开始电脑前的工作。

让记者很感概的是,这些支撑着中国航天工程的年轻人们都有着一种信念,也许工资不如在外企的同学高,也许待遇不如在机关的朋友好,甚至他们工作的环境也算不上第一流,但是这些年轻人对于航天工程的热情和执着,却是让记者非常感动的。尤其是在太空计算机开发没有现成可以借鉴的情况下,完全是靠着我们中国航天人自己的探索和决心去一步一步克服困难,完成了一个又一个难关的攻克,最终开发出能够让神舟飞船上天并与天宫一号对接的太空计算机系统,完成了一次中国航天事业的腾飞。

    薛英民向《电脑报》提供了宝贵的研发工作照,电脑报读者得以第一时间看到这些幕后英雄。

我们分享这份成功的秘密,期待的是更棒的计算机研制成功,更多的太空梦想变成现实。

本篇文章出自《电脑报》2012年第26期(2012年07月02日出版)新闻评论周刊http://www.cnbeta.com/articles/195247.htm
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

另外问一下,如果把我桌子底下哪个老AMD上下各贴10公斤铅皮,抗辐射能力是不是能有所提高?如果这么干有效,是不是能减少些处理器的生产难度?
miaomiaomiao 发表于 2012-7-3 21:40
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

...
一般都是771所生产的。


天宫一号大脑心脏都是西安造 宇航员天上可发短信

华商网  2011-09-30 07:53:38         

  发射成功,西安航天六院多功能室欢呼声一片,大家挥舞手中的国旗,兴奋洋溢在脸上本报记者赵雄韬摄

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。
  “天宫”圆梦太空,离不开西安提供的多种动力系统,“大脑”能自己处理问题,“超级智囊”掌控飞行,“心脏”确保精确对接……

  “天宫一号准确入轨!”当电视屏幕里传出那句振奋人心的话语时,位于西安市长安区的中国航天科技集团公司五院西安分院一片沸腾。

  在天宫一号发射前半小时,本报采访了该院院长史平彦先生及研究员张赤萍、设计师朋毅女士。

  卫星与“天宫”在太空“握手”

  华商报:天宫一号发射在即,听说你也是28日才从酒泉卫星发射中心回来。请谈一下这次发射的意义。

  史平彦:天宫一号目标飞行器是中国空间站的核心技术,它发射成功后,还将与后面的神八、神九、神十对接,对中国航天事业将有巨大的推动作用。

  华商报:贵院在此次发射中承担了哪些任务?

  史平彦:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  华商报:“太空握手”是如何实现的?

  史平彦:我国连续发射两颗中继卫星,目前已能覆盖多半个地球,如果第三颗发射成功,将能实现在全球范围内的数据传输,飞行器飞到地球另一端,也可以通过空中接力,把信号传回祖国。在天宫一号的外侧,人们可以看到一个“锅状”的反射面天线,直径约1米,那就是中继天线。通过这个天线及相关系统,就能使两颗卫星、天宫一号、地面之间的数据可靠有效地传播。



宇航员在“天宫”可发短信

  华商报:在天宫一号飞行器的实验舱里有个脸盆状的东西,承担地面与天宫一号的数据传输作用,它是什么?

  朋毅:这是天线控制中枢,作用有点像我们常见的路由器。它承担了指挥和控制天宫一号各天线工作的作用,是向天宫一号上各天线发出命令的中枢控制系统。当天宫一号目标飞行器有效载荷开通之后,它将指挥和控制天宫一号各天线的工作情况。它看上去不起眼,如果一旦失灵,地面就找不到天宫一号,天宫一号也找不到地面。

  华商报:天宫一号中的“仪表控制器”等设备都来自贵院,据说很人性化。

  张赤萍:天宫一号目标飞行器的仪表控制器应用软件是按照载人飞行的要求来设计的。在后续的载人飞行中,航天员可以通过仪表控制器这样一个人机界面实现对整个目标飞行器的全盘掌控。在天宫一号飞行过程中,它像是航天员的“超级智囊”。

  我们给天宫一号的仪表盘设置了专用的触摸键盘,其中还有彩色地图、姿态地图等,其中提供了宇航员所需要的所有数据,可以说是智能化的操作系统。如果有故障,就能实现语音报警,宇航员还能通过该系统与地面对话,甚至还能给地面发短信、发邮件,这些软件还可以根据地面指令进行升级。本报记者王卫平

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  大脑心脏都是西安造

  多个发动机调整姿态对接神八

  发射天宫一号的发动机是目前国内可靠性最高、推力最大的发动机,已达国际先进水平。参与研制的中国航天科技集团公司第六研究院是国内唯一一家液体火箭发动机研发制造单位,在此次天宫一号的飞天对接工作中提供全部动力支持。

  航天六院质量技术部部长、研究员级高级工程师、液体火箭发动机专家郭国长介绍,这次的任务主要分为两个阶段,先是把天宫一号送入预定轨道,再实现神舟八号与天宫一号的对接。整个过程所需动力都是由航天六院提供。

  天宫一号目标飞行器、长征二F运载火箭的所有动力都是航天六院所提供。长征二F运载火箭的一二级发动机及助推发动机都是由航天六院下属的在西安的单位设计、生产、实验提供的。天宫一号目标飞行器的动力系统由航天六院下属的上海空间推进技术研究所提供。

  郭国长说:“我们建立了一整套质量保证体系,从设计到原材料进货等整个过程,全面控制。在实际操作中,每个步骤都要有记录,对安装完成后看不见的地方,要有录像和照片资料。制造发射天宫一号火箭发动机的各种记录资料已达1米多。”

  天宫一号四面八方都安装了大小不同的多个发动机,在与神舟八号对接时,需要根据要求,分别启动不同方向的发动机,高度不够,再往上推点;位置不对,再启动其他发动机调整姿态。我们的发动机可以让天宫一号根据地面指令,前后左右变化姿态和位置,以达到最佳姿态。本报记者王卫平



“天宫”两“大脑”一个坏了另一个顶上

  如果把天宫一号比做人体,里面的计算机系统就是人的大脑。而这个“大脑”的生产单位就在咱西安——航天九院771研究所。该所为天宫一号配套研制了箭载计算机、数管分系统中央处理单元、医监电源变换装置及24个品种、2000只高水平的集成电路和混合集成电路等配套产品。
  运载天宫一号成功飞向太空的是改进型长征二号F运载火箭。2005年9月,改进型长征二号F运载火箭立项,凭借在长征二号F运载火箭中的优异表现,771所承担了改进型运载火箭箭载计算机、故障检测处理器和逃逸程序控制器等箭上设备的研制任务。

  与前期不同的是,改进型运载火箭对整箭的可靠性提出了更高要求,分配给各配套设备的可靠性指标相应提高。771所总工程师唐磊介绍:“说白了,这些产品就是火箭的大脑,控制火箭的飞行姿态、飞行轨迹,保证天宫一号能送到预定轨道。”

  除为火箭造“大脑”外,771所研制配套的核心设备中央处理单元,是天宫一号电子系统的核心设备,“这是天宫一号的大脑。”唐磊说。这一大脑能接收地面命令,再分发给天宫一号各分系统,并收集各分系统执行情况和参数。“遇到问题,自己能处理,‘大脑’就发指令,处理不了会把问题发回地面,再接收来自地面的指令。”唐磊说。为确保“大脑”的可靠性,在设计中采用了双机冷备份计算机系统,即当其中的一台出现故障,另外一台计算机会自动加电,切换为工作状态,正常执行任务,使可靠性有了数量级的提升。本报记者冯强王卫平
  直径4毫米的导管也要做“胃镜”

  昨晚,在西安航天六院报告厅,老中青三代航天专家齐聚,共享天宫一号发射的激动时刻。

  参与天宫一号发动机总装的航天六院下属西安航天发动机厂的郭更玉介绍,为确保天宫一号发射成功,此次又增加了加严措施,比如对发动机导管的检查,发动机有上百条导管,有的有1米多,有的有30多厘米长,而外径最大的有102毫米,最小的内径只有4毫米。以前对导管一般是看、拉、摸等措施,确保导管内无任何杂质,此次则要求更加严格,为每条导管做内窥镜,类似于给导管做“胃镜”,连导管内细小灰尘都能看清楚。

  67岁的火箭动力专家刘文勤说,如今的航天事业的成就是几代人共同努力的结果,他也希望年轻人能够接好班,把我国的航天事业推向更高,这次天宫一号的升空及之后的神舟八号与其对接,我国也将成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。

  航天六院党委书记黄亮说,航天六院多年来自主创新、奋战在动力战线上,为天宫一号提供可靠的“心脏”、可靠的动力。

  专家们介绍,天宫一号升空目前难度并不大,下一步神舟八号与天宫一号的对接将是最为关键的,不能出现丝毫差错,对接成功将为我国在太空建立航空站打下坚实的基础。

  据了解,下一步神舟八号、九号、十号的动力系统也由航天六院提供。本报记者周艳涛


天宫一号大脑心脏都是西安造 宇航员天上可发短信华商网  2011-09-30 07:53:38         

  发射成功,西安航天六院多功能室欢呼声一片,大家挥舞手中的国旗,兴奋洋溢在脸上本报记者赵雄韬摄

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  “天宫”圆梦太空,离不开西安提供的多种动力系统,“大脑”能自己处理问题,“超级智囊”掌控飞行,“心脏”确保精确对接……

  “天宫一号准确入轨!”当电视屏幕里传出那句振奋人心的话语时,位于西安市长安区的中国航天科技集团公司五院西安分院一片沸腾。

  在天宫一号发射前半小时,本报采访了该院院长史平彦先生及研究员张赤萍、设计师朋毅女士。

  卫星与“天宫”在太空“握手”

  华商报:天宫一号发射在即,听说你也是28日才从酒泉卫星发射中心回来。请谈一下这次发射的意义。

  史平彦:天宫一号目标飞行器是中国空间站的核心技术,它发射成功后,还将与后面的神八、神九、神十对接,对中国航天事业将有巨大的推动作用。

  华商报:贵院在此次发射中承担了哪些任务?

  史平彦:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  华商报:“太空握手”是如何实现的?

  史平彦:我国连续发射两颗中继卫星,目前已能覆盖多半个地球,如果第三颗发射成功,将能实现在全球范围内的数据传输,飞行器飞到地球另一端,也可以通过空中接力,把信号传回祖国。在天宫一号的外侧,人们可以看到一个“锅状”的反射面天线,直径约1米,那就是中继天线。通过这个天线及相关系统,就能使两颗卫星、天宫一号、地面之间的数据可靠有效地传播。

宇航员在“天宫”可发短信

  华商报:在天宫一号飞行器的实验舱里有个脸盆状的东西,承担地面与天宫一号的数据传输作用,它是什么?

  朋毅:这是天线控制中枢,作用有点像我们常见的路由器。它承担了指挥和控制天宫一号各天线工作的作用,是向天宫一号上各天线发出命令的中枢控制系统。当天宫一号目标飞行器有效载荷开通之后,它将指挥和控制天宫一号各天线的工作情况。它看上去不起眼,如果一旦失灵,地面就找不到天宫一号,天宫一号也找不到地面。

  华商报:天宫一号中的“仪表控制器”等设备都来自贵院,据说很人性化。

  张赤萍:天宫一号目标飞行器的仪表控制器应用软件是按照载人飞行的要求来设计的。在后续的载人飞行中,航天员可以通过仪表控制器这样一个人机界面实现对整个目标飞行器的全盘掌控。在天宫一号飞行过程中,它像是航天员的“超级智囊”。

  我们给天宫一号的仪表盘设置了专用的触摸键盘,其中还有彩色地图、姿态地图等,其中提供了宇航员所需要的所有数据,可以说是智能化的操作系统。如果有故障,就能实现语音报警,宇航员还能通过该系统与地面对话,甚至还能给地面发短信、发邮件,这些软件还可以根据地面指令进行升级。本报记者王卫平

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  大脑心脏都是西安造

  多个发动机调整姿态对接神八

  发射天宫一号的发动机是目前国内可靠性最高、推力最大的发动机,已达国际先进水平。参与研制的中国航天科技集团公司第六研究院是国内唯一一家液体火箭发动机研发制造单位,在此次天宫一号的飞天对接工作中提供全部动力支持。

  航天六院质量技术部部长、研究员级高级工程师、液体火箭发动机专家郭国长介绍,这次的任务主要分为两个阶段,先是把天宫一号送入预定轨道,再实现神舟八号与天宫一号的对接。整个过程所需动力都是由航天六院提供。

  天宫一号目标飞行器、长征二F运载火箭的所有动力都是航天六院所提供。长征二F运载火箭的一二级发动机及助推发动机都是由航天六院下属的在西安的单位设计、生产、实验提供的。天宫一号目标飞行器的动力系统由航天六院下属的上海空间推进技术研究所提供。

  郭国长说:“我们建立了一整套质量保证体系,从设计到原材料进货等整个过程,全面控制。在实际操作中,每个步骤都要有记录,对安装完成后看不见的地方,要有录像和照片资料。制造发射天宫一号火箭发动机的各种记录资料已达1米多。”

  天宫一号四面八方都安装了大小不同的多个发动机,在与神舟八号对接时,需要根据要求,分别启动不同方向的发动机,高度不够,再往上推点;位置不对,再启动其他发动机调整姿态。我们的发动机可以让天宫一号根据地面指令,前后左右变化姿态和位置,以达到最佳姿态。本报记者王卫平

“天宫”两“大脑”一个坏了另一个顶上

  如果把天宫一号比做人体,里面的计算机系统就是人的大脑。而这个“大脑”的生产单位就在咱西安——航天九院771研究所。该所为天宫一号配套研制了箭载计算机、数管分系统中央处理单元、医监电源变换装置及24个品种、2000只高水平的集成电路和混合集成电路等配套产品。

  运载天宫一号成功飞向太空的是改进型长征二号F运载火箭。2005年9月,改进型长征二号F运载火箭立项,凭借在长征二号F运载火箭中的优异表现,771所承担了改进型运载火箭箭载计算机、故障检测处理器和逃逸程序控制器等箭上设备的研制任务。

  与前期不同的是,改进型运载火箭对整箭的可靠性提出了更高要求,分配给各配套设备的可靠性指标相应提高。771所总工程师唐磊介绍:“说白了,这些产品就是火箭的大脑,控制火箭的飞行姿态、飞行轨迹,保证天宫一号能送到预定轨道。”

  除为火箭造“大脑”外,771所研制配套的核心设备中央处理单元,是天宫一号电子系统的核心设备,“这是天宫一号的大脑。”唐磊说。这一大脑能接收地面命令,再分发给天宫一号各分系统,并收集各分系统执行情况和参数。“遇到问题,自己能处理,‘大脑’就发指令,处理不了会把问题发回地面,再接收来自地面的指令。”唐磊说。为确保“大脑”的可靠性,在设计中采用了双机冷备份计算机系统,即当其中的一台出现故障,另外一台计算机会自动加电,切换为工作状态,正常执行任务,使可靠性有了数量级的提升。本报记者冯强王卫平

  直径4毫米的导管也要做“胃镜”

  昨晚,在西安航天六院报告厅,老中青三代航天专家齐聚,共享天宫一号发射的激动时刻。

  参与天宫一号发动机总装的航天六院下属西安航天发动机厂的郭更玉介绍,为确保天宫一号发射成功,此次又增加了加严措施,比如对发动机导管的检查,发动机有上百条导管,有的有1米多,有的有30多厘米长,而外径最大的有102毫米,最小的内径只有4毫米。以前对导管一般是看、拉、摸等措施,确保导管内无任何杂质,此次则要求更加严格,为每条导管做内窥镜,类似于给导管做“胃镜”,连导管内细小灰尘都能看清楚。

  67岁的火箭动力专家刘文勤说,如今的航天事业的成就是几代人共同努力的结果,他也希望年轻人能够接好班,把我国的航天事业推向更高,这次天宫一号的升空及之后的神舟八号与其对接,我国也将成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。

  航天六院党委书记黄亮说,航天六院多年来自主创新、奋战在动力战线上,为天宫一号提供可靠的“心脏”、可靠的动力。

  专家们介绍,天宫一号升空目前难度并不大,下一步神舟八号与天宫一号的对接将是最为关键的,不能出现丝毫差错,对接成功将为我国在太空建立航空站打下坚实的基础。

  据了解,下一步神舟八号、九号、十号的动力系统也由航天六院提供。本报记者周艳涛


http://news.xhby.net/system/2011/09/30/011772293.shtml

天宫一号大脑心脏都是西安造 宇航员天上可发短信

华商网  2011-09-30 07:53:38         

  发射成功,西安航天六院多功能室欢呼声一片,大家挥舞手中的国旗,兴奋洋溢在脸上本报记者赵雄韬摄

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。
  “天宫”圆梦太空,离不开西安提供的多种动力系统,“大脑”能自己处理问题,“超级智囊”掌控飞行,“心脏”确保精确对接……

  “天宫一号准确入轨!”当电视屏幕里传出那句振奋人心的话语时,位于西安市长安区的中国航天科技集团公司五院西安分院一片沸腾。

  在天宫一号发射前半小时,本报采访了该院院长史平彦先生及研究员张赤萍、设计师朋毅女士。

  卫星与“天宫”在太空“握手”

  华商报:天宫一号发射在即,听说你也是28日才从酒泉卫星发射中心回来。请谈一下这次发射的意义。

  史平彦:天宫一号目标飞行器是中国空间站的核心技术,它发射成功后,还将与后面的神八、神九、神十对接,对中国航天事业将有巨大的推动作用。

  华商报:贵院在此次发射中承担了哪些任务?

  史平彦:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  华商报:“太空握手”是如何实现的?

  史平彦:我国连续发射两颗中继卫星,目前已能覆盖多半个地球,如果第三颗发射成功,将能实现在全球范围内的数据传输,飞行器飞到地球另一端,也可以通过空中接力,把信号传回祖国。在天宫一号的外侧,人们可以看到一个“锅状”的反射面天线,直径约1米,那就是中继天线。通过这个天线及相关系统,就能使两颗卫星、天宫一号、地面之间的数据可靠有效地传播。



宇航员在“天宫”可发短信

  华商报:在天宫一号飞行器的实验舱里有个脸盆状的东西,承担地面与天宫一号的数据传输作用,它是什么?

  朋毅:这是天线控制中枢,作用有点像我们常见的路由器。它承担了指挥和控制天宫一号各天线工作的作用,是向天宫一号上各天线发出命令的中枢控制系统。当天宫一号目标飞行器有效载荷开通之后,它将指挥和控制天宫一号各天线的工作情况。它看上去不起眼,如果一旦失灵,地面就找不到天宫一号,天宫一号也找不到地面。

  华商报:天宫一号中的“仪表控制器”等设备都来自贵院,据说很人性化。

  张赤萍:天宫一号目标飞行器的仪表控制器应用软件是按照载人飞行的要求来设计的。在后续的载人飞行中,航天员可以通过仪表控制器这样一个人机界面实现对整个目标飞行器的全盘掌控。在天宫一号飞行过程中,它像是航天员的“超级智囊”。

  我们给天宫一号的仪表盘设置了专用的触摸键盘,其中还有彩色地图、姿态地图等,其中提供了宇航员所需要的所有数据,可以说是智能化的操作系统。如果有故障,就能实现语音报警,宇航员还能通过该系统与地面对话,甚至还能给地面发短信、发邮件,这些软件还可以根据地面指令进行升级。本报记者王卫平

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  大脑心脏都是西安造

  多个发动机调整姿态对接神八

  发射天宫一号的发动机是目前国内可靠性最高、推力最大的发动机,已达国际先进水平。参与研制的中国航天科技集团公司第六研究院是国内唯一一家液体火箭发动机研发制造单位,在此次天宫一号的飞天对接工作中提供全部动力支持。

  航天六院质量技术部部长、研究员级高级工程师、液体火箭发动机专家郭国长介绍,这次的任务主要分为两个阶段,先是把天宫一号送入预定轨道,再实现神舟八号与天宫一号的对接。整个过程所需动力都是由航天六院提供。

  天宫一号目标飞行器、长征二F运载火箭的所有动力都是航天六院所提供。长征二F运载火箭的一二级发动机及助推发动机都是由航天六院下属的在西安的单位设计、生产、实验提供的。天宫一号目标飞行器的动力系统由航天六院下属的上海空间推进技术研究所提供。

  郭国长说:“我们建立了一整套质量保证体系,从设计到原材料进货等整个过程,全面控制。在实际操作中,每个步骤都要有记录,对安装完成后看不见的地方,要有录像和照片资料。制造发射天宫一号火箭发动机的各种记录资料已达1米多。”

  天宫一号四面八方都安装了大小不同的多个发动机,在与神舟八号对接时,需要根据要求,分别启动不同方向的发动机,高度不够,再往上推点;位置不对,再启动其他发动机调整姿态。我们的发动机可以让天宫一号根据地面指令,前后左右变化姿态和位置,以达到最佳姿态。本报记者王卫平



“天宫”两“大脑”一个坏了另一个顶上

  如果把天宫一号比做人体,里面的计算机系统就是人的大脑。而这个“大脑”的生产单位就在咱西安——航天九院771研究所。该所为天宫一号配套研制了箭载计算机、数管分系统中央处理单元、医监电源变换装置及24个品种、2000只高水平的集成电路和混合集成电路等配套产品。
  运载天宫一号成功飞向太空的是改进型长征二号F运载火箭。2005年9月,改进型长征二号F运载火箭立项,凭借在长征二号F运载火箭中的优异表现,771所承担了改进型运载火箭箭载计算机、故障检测处理器和逃逸程序控制器等箭上设备的研制任务。

  与前期不同的是,改进型运载火箭对整箭的可靠性提出了更高要求,分配给各配套设备的可靠性指标相应提高。771所总工程师唐磊介绍:“说白了,这些产品就是火箭的大脑,控制火箭的飞行姿态、飞行轨迹,保证天宫一号能送到预定轨道。”

  除为火箭造“大脑”外,771所研制配套的核心设备中央处理单元,是天宫一号电子系统的核心设备,“这是天宫一号的大脑。”唐磊说。这一大脑能接收地面命令,再分发给天宫一号各分系统,并收集各分系统执行情况和参数。“遇到问题,自己能处理,‘大脑’就发指令,处理不了会把问题发回地面,再接收来自地面的指令。”唐磊说。为确保“大脑”的可靠性,在设计中采用了双机冷备份计算机系统,即当其中的一台出现故障,另外一台计算机会自动加电,切换为工作状态,正常执行任务,使可靠性有了数量级的提升。本报记者冯强王卫平
  直径4毫米的导管也要做“胃镜”

  昨晚,在西安航天六院报告厅,老中青三代航天专家齐聚,共享天宫一号发射的激动时刻。

  参与天宫一号发动机总装的航天六院下属西安航天发动机厂的郭更玉介绍,为确保天宫一号发射成功,此次又增加了加严措施,比如对发动机导管的检查,发动机有上百条导管,有的有1米多,有的有30多厘米长,而外径最大的有102毫米,最小的内径只有4毫米。以前对导管一般是看、拉、摸等措施,确保导管内无任何杂质,此次则要求更加严格,为每条导管做内窥镜,类似于给导管做“胃镜”,连导管内细小灰尘都能看清楚。

  67岁的火箭动力专家刘文勤说,如今的航天事业的成就是几代人共同努力的结果,他也希望年轻人能够接好班,把我国的航天事业推向更高,这次天宫一号的升空及之后的神舟八号与其对接,我国也将成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。

  航天六院党委书记黄亮说,航天六院多年来自主创新、奋战在动力战线上,为天宫一号提供可靠的“心脏”、可靠的动力。

  专家们介绍,天宫一号升空目前难度并不大,下一步神舟八号与天宫一号的对接将是最为关键的,不能出现丝毫差错,对接成功将为我国在太空建立航空站打下坚实的基础。

  据了解,下一步神舟八号、九号、十号的动力系统也由航天六院提供。本报记者周艳涛


天宫一号大脑心脏都是西安造 宇航员天上可发短信华商网  2011-09-30 07:53:38         

  发射成功,西安航天六院多功能室欢呼声一片,大家挥舞手中的国旗,兴奋洋溢在脸上本报记者赵雄韬摄

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  “天宫”圆梦太空,离不开西安提供的多种动力系统,“大脑”能自己处理问题,“超级智囊”掌控飞行,“心脏”确保精确对接……

  “天宫一号准确入轨!”当电视屏幕里传出那句振奋人心的话语时,位于西安市长安区的中国航天科技集团公司五院西安分院一片沸腾。

  在天宫一号发射前半小时,本报采访了该院院长史平彦先生及研究员张赤萍、设计师朋毅女士。

  卫星与“天宫”在太空“握手”

  华商报:天宫一号发射在即,听说你也是28日才从酒泉卫星发射中心回来。请谈一下这次发射的意义。

  史平彦:天宫一号目标飞行器是中国空间站的核心技术,它发射成功后,还将与后面的神八、神九、神十对接,对中国航天事业将有巨大的推动作用。

  华商报:贵院在此次发射中承担了哪些任务?

  史平彦:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  华商报:“太空握手”是如何实现的?

  史平彦:我国连续发射两颗中继卫星,目前已能覆盖多半个地球,如果第三颗发射成功,将能实现在全球范围内的数据传输,飞行器飞到地球另一端,也可以通过空中接力,把信号传回祖国。在天宫一号的外侧,人们可以看到一个“锅状”的反射面天线,直径约1米,那就是中继天线。通过这个天线及相关系统,就能使两颗卫星、天宫一号、地面之间的数据可靠有效地传播。

宇航员在“天宫”可发短信

  华商报:在天宫一号飞行器的实验舱里有个脸盆状的东西,承担地面与天宫一号的数据传输作用,它是什么?

  朋毅:这是天线控制中枢,作用有点像我们常见的路由器。它承担了指挥和控制天宫一号各天线工作的作用,是向天宫一号上各天线发出命令的中枢控制系统。当天宫一号目标飞行器有效载荷开通之后,它将指挥和控制天宫一号各天线的工作情况。它看上去不起眼,如果一旦失灵,地面就找不到天宫一号,天宫一号也找不到地面。

  华商报:天宫一号中的“仪表控制器”等设备都来自贵院,据说很人性化。

  张赤萍:天宫一号目标飞行器的仪表控制器应用软件是按照载人飞行的要求来设计的。在后续的载人飞行中,航天员可以通过仪表控制器这样一个人机界面实现对整个目标飞行器的全盘掌控。在天宫一号飞行过程中,它像是航天员的“超级智囊”。

  我们给天宫一号的仪表盘设置了专用的触摸键盘,其中还有彩色地图、姿态地图等,其中提供了宇航员所需要的所有数据,可以说是智能化的操作系统。如果有故障,就能实现语音报警,宇航员还能通过该系统与地面对话,甚至还能给地面发短信、发邮件,这些软件还可以根据地面指令进行升级。本报记者王卫平

  核心提示:天宫一号的仪表控制器应用软件、天线控制中枢、与两颗中继卫星实现“太空握手”般的通讯系统等都是西安分院的产品。包括这次对接的两个中继卫星的核心部分也是五院产品。此次不仅实现了“太空握手”,而且检验了两颗中继卫星的质量。

  大脑心脏都是西安造

  多个发动机调整姿态对接神八

  发射天宫一号的发动机是目前国内可靠性最高、推力最大的发动机,已达国际先进水平。参与研制的中国航天科技集团公司第六研究院是国内唯一一家液体火箭发动机研发制造单位,在此次天宫一号的飞天对接工作中提供全部动力支持。

  航天六院质量技术部部长、研究员级高级工程师、液体火箭发动机专家郭国长介绍,这次的任务主要分为两个阶段,先是把天宫一号送入预定轨道,再实现神舟八号与天宫一号的对接。整个过程所需动力都是由航天六院提供。

  天宫一号目标飞行器、长征二F运载火箭的所有动力都是航天六院所提供。长征二F运载火箭的一二级发动机及助推发动机都是由航天六院下属的在西安的单位设计、生产、实验提供的。天宫一号目标飞行器的动力系统由航天六院下属的上海空间推进技术研究所提供。

  郭国长说:“我们建立了一整套质量保证体系,从设计到原材料进货等整个过程,全面控制。在实际操作中,每个步骤都要有记录,对安装完成后看不见的地方,要有录像和照片资料。制造发射天宫一号火箭发动机的各种记录资料已达1米多。”

  天宫一号四面八方都安装了大小不同的多个发动机,在与神舟八号对接时,需要根据要求,分别启动不同方向的发动机,高度不够,再往上推点;位置不对,再启动其他发动机调整姿态。我们的发动机可以让天宫一号根据地面指令,前后左右变化姿态和位置,以达到最佳姿态。本报记者王卫平

“天宫”两“大脑”一个坏了另一个顶上

  如果把天宫一号比做人体,里面的计算机系统就是人的大脑。而这个“大脑”的生产单位就在咱西安——航天九院771研究所。该所为天宫一号配套研制了箭载计算机、数管分系统中央处理单元、医监电源变换装置及24个品种、2000只高水平的集成电路和混合集成电路等配套产品。

  运载天宫一号成功飞向太空的是改进型长征二号F运载火箭。2005年9月,改进型长征二号F运载火箭立项,凭借在长征二号F运载火箭中的优异表现,771所承担了改进型运载火箭箭载计算机、故障检测处理器和逃逸程序控制器等箭上设备的研制任务。

  与前期不同的是,改进型运载火箭对整箭的可靠性提出了更高要求,分配给各配套设备的可靠性指标相应提高。771所总工程师唐磊介绍:“说白了,这些产品就是火箭的大脑,控制火箭的飞行姿态、飞行轨迹,保证天宫一号能送到预定轨道。”

  除为火箭造“大脑”外,771所研制配套的核心设备中央处理单元,是天宫一号电子系统的核心设备,“这是天宫一号的大脑。”唐磊说。这一大脑能接收地面命令,再分发给天宫一号各分系统,并收集各分系统执行情况和参数。“遇到问题,自己能处理,‘大脑’就发指令,处理不了会把问题发回地面,再接收来自地面的指令。”唐磊说。为确保“大脑”的可靠性,在设计中采用了双机冷备份计算机系统,即当其中的一台出现故障,另外一台计算机会自动加电,切换为工作状态,正常执行任务,使可靠性有了数量级的提升。本报记者冯强王卫平

  直径4毫米的导管也要做“胃镜”

  昨晚,在西安航天六院报告厅,老中青三代航天专家齐聚,共享天宫一号发射的激动时刻。

  参与天宫一号发动机总装的航天六院下属西安航天发动机厂的郭更玉介绍,为确保天宫一号发射成功,此次又增加了加严措施,比如对发动机导管的检查,发动机有上百条导管,有的有1米多,有的有30多厘米长,而外径最大的有102毫米,最小的内径只有4毫米。以前对导管一般是看、拉、摸等措施,确保导管内无任何杂质,此次则要求更加严格,为每条导管做内窥镜,类似于给导管做“胃镜”,连导管内细小灰尘都能看清楚。

  67岁的火箭动力专家刘文勤说,如今的航天事业的成就是几代人共同努力的结果,他也希望年轻人能够接好班,把我国的航天事业推向更高,这次天宫一号的升空及之后的神舟八号与其对接,我国也将成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。

  航天六院党委书记黄亮说,航天六院多年来自主创新、奋战在动力战线上,为天宫一号提供可靠的“心脏”、可靠的动力。

  专家们介绍,天宫一号升空目前难度并不大,下一步神舟八号与天宫一号的对接将是最为关键的,不能出现丝毫差错,对接成功将为我国在太空建立航空站打下坚实的基础。

  据了解,下一步神舟八号、九号、十号的动力系统也由航天六院提供。本报记者周艳涛


http://news.xhby.net/system/2011/09/30/011772293.shtml
miaomiaomiao 发表于 2012-7-3 21:40
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

...
天上的东西不追求豪华配置,能保证性能够用就行,反正也不指望用天宫的计算机来玩游戏啥的。关键还是在可靠,15年连续工作不能有故障,这不是通用CPU能做到的,要求完全不同。
iss不就是联想普通电脑吗
miaomiaomiao 发表于 2012-7-3 21:40
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

...
理论上是这样,但是成本太高了,一公斤载荷就要花很多钱
“天宫一号”的大脑,准确说是“天宫一号”的控制计算机,初看就是一个黑色的方盒子,有十几公斤重,与地面上电脑的差别不是一星半点。
同上,一台电脑十几公斤,听着有点BT。。。
miaomiaomiao 发表于 2012-7-3 21:40
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

...
thinkpad和iphone上天照样能用。
但是没敢拿它们作为飞行器控制的,就算在大气内都不敢……


sparc32,主频10MHz,256kB PROM,2MB SRAM,功耗15W。 SpaceOS代码量12.9kB 那个单粒子翻转猜测是ECC校验?

sparc32,主频10MHz,256kB PROM,2MB SRAM,功耗15W。 SpaceOS代码量12.9kB 那个单粒子翻转猜测是ECC校验?
sparc32,主频10MHz,256kB PROM,2MB SRAM,功耗15W。 SpaceOS代码量12.9kB 那个单粒子翻转猜测是ECC校验? ...
ECC只能验证错误,无法纠正吧?
处于天宫一号舱壁保护下,本身还有十公斤以上的外壳保护的小小体积的存储器,在一年不到的时间内,居然会被高能粒子破坏6次。这些高能粒子所碰撞的部位,会产生带放射性的物质。也就是说,天宫一号内的辐射很大,而且舱内的辐射水平会一直增加。这大概也是计算天宫一号寿命的重要依据。

怪不得专家称其为短期有人照料的空间实验室。那些期望天宫一号能够作为未来空间实验室的一部分的同学,你们只怕要失望了。

要解决这个问题,只能增加防辐射层的质量了。大火箭,努力!
我擦。。
这CPU不是说中国打了卫星就不让卖了吗?

以前中国貌似用的RTEMS作为RTOS的。这个SpaceOS是什么来路啊,什么时候能开源呢?很期待啊。
我现在用的就是RTEMS,对这个SpaceOS实在是太期待了。

RTEMS就是美国军方开发的,现在开源了,希望中国的这个SpaceOS以此为榜样,尽快开源吧,最好也应该是POSIX的。。
查了下这个SpaceOS,发现撞衫了。。
有个叫Space OS的桌面OS。。

http://www.jxchangtai.com/Content.aspx?ItemID=91
SpaceOS什么来历, 类Unix的么? 还是工控单片机的衍生?
实时操作系统,文章里写成实施了)
遵循POSIX的所谓类UNIX的RTOS一大票呢,RTEMS、ECOS。。还有很多Linux衍生出来的RTOS(Linux不能算RTOS)。遵循POSIX的优点就是,借助开源社区的力量。大量的代码资源可用。
其实只要不死机就行,没那么玄,八股都是搞些夸张的玩意。
其实只要不死机就行,没那么玄,八股都是搞些夸张的玩意。
手头大量ge plc  西门子plc的表示 保证10年不死机而且只卖5万块,要不你买了去卖给他们?
已經辛苦閱讀!
miaomiaomiao 发表于 2012-7-3 21:40
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

...
处理器是国外的, ERC32 CPU (Atmel TSC695) 是一颗高可靠性,高性能,具有容错,抗辐射功能的32位 RISC结构的CPU,在国外,主要是用在航天等领域。
下一代才是全国产化的。
blwu 发表于 2012-7-4 00:28
ECC只能验证错误,无法纠正吧?
ECC能纠错的,只是错误不能太严重。靠冗余来互相纠错,参考raid 1硬盘的功能。就是有两个flash互相校验,用正确的,并修复有错误的。
ECC的话
只要72比特中错误比特不超过1个,就能保证64比特的数据。
cjdam20032 发表于 2012-7-4 05:59
其实只要不死机就行,没那么玄,八股都是搞些夸张的玩意。
嗯,连iis上闭上眼晴都能看到高能粒子,你能保证数据不变不死机,你可真牛
cjdam20032 发表于 2012-7-4 05:59
其实只要不死机就行,没那么玄,八股都是搞些夸张的玩意。
其实人类登上太阳不难只要活着回来就行,没那么玄,八股都是搞些夸张的玩意。
我倒是关心跟着上去的民用笔记本是谁的?
772 已经可以生产抗辐射器件,包括处理器了,应用到空间环境可能还需要一些考验。所谓 “我们已掌握了芯片设计技术,未来5年,从硬件到软件完全自主设计生产的第三代空间计算机将在太空运行。” 这话是有准的。

可以参考这里,10 年的资料
http://www.9ifly.cn/thread-8004-1-1.html
骗经费的玩意, 都什么年代了, 还有人信这个?
“刘波他们自行设计的全封闭机箱可以承受火箭起飞加速带来的一瞬间几千公斤的冲力和巨大的震动”——火箭起飞时的冲击力有那么大么?希望大能解释一下。
开始灌水 发表于 2012-7-4 01:54
SpaceOS是一个RTOS(实时操作系统,文章里写成实施了)
遵循POSIX的所谓类UNIX的RTOS一大票呢,RTEMS、 ...
eCOS什么时候变成类UNIX系统了??
或者说你这标准放得太宽了,能被GNU编译的你都算类UNIX/Linux啊
mycent 发表于 2012-7-4 09:33
处理器是国外的, ERC32 CPU (Atmel TSC695) 是一颗高可靠性,高性能,具有容错,抗辐射功能的32位 RISC结构 ...
我有一本atmel的太空和宇航用IC的目录,不过,我很怀疑这些东西是TG能买到的,真的很怀疑i啊!
hdnbow1 发表于 2012-7-4 12:53
eCOS什么时候变成类UNIX系统了??
或者说你这标准放得太宽了,能被GNU编译的你都算类UNIX/Linux啊
POSIX的都称之为类UNIX吧。
linux下的app、lib都能拿来用啊。
tuzhua 发表于 2012-7-3 22:32
天上的东西不追求豪华配置,能保证性能够用就行,反正也不指望用天宫的计算机来玩游戏啥的。关键还是在可靠 ...
搞2台同时在线互为备份,一台出问题了第二台及时补上,同时第一台有时间重新加载,不就行啦。

飞机上飞控还有备份呢。
gsjdgh 发表于 2012-7-4 12:24
“刘波他们自行设计的全封闭机箱可以承受火箭起飞加速带来的一瞬间几千公斤的冲力和巨大的震动”——火箭起 ...
如果按5个G来算,计算机重15kg,冲击力也就是700多牛顿。这个如果是恒力问题不大,主要是上面还叠加着很多震动
>>八千多行代码的操作系统-SpaceOS1
这个代码量是不是有点少?
miaomiaomiao 发表于 2012-7-3 21:40
主机是502所的,处理器是哪个所生产的。抗辐射处理器听说挺难的,这个所应该很有实力,也应该表扬一下。

...
一公斤东西上宇宙就相当于几万元没了,你的想法得不偿失

而且还涉及到散热,功耗,长时间开机等问题,民用CPU 恐难使用
gd2812 发表于 2012-7-3 22:51
iss不就是联想普通电脑吗
那个是宇航员平时工作用的电脑,不是整个系统的主机
jjyybear 发表于 2012-7-4 10:53
我倒是关心跟着上去的民用笔记本是谁的?
TP的,有图
Huchiz 发表于 2012-7-4 14:54
搞2台同时在线互为备份,一台出问题了第二台及时补上,同时第一台有时间重新加载,不就行啦。

飞机上飞 ...
呵呵,要是两台电脑处理结果不一致,你又无法判断哪台是对的呢?
只有从基础上提高可靠性才是王道
时间简史 发表于 2012-7-4 19:12
呵呵,要是两台电脑处理结果不一致,你又无法判断哪台是对的呢?
只有从基础上提高可靠性才是王道
当然平时是以一号机为准,二号机只在一号机出问题的时候才用。