综合

晒晒北斗双星身上的国产高科技

2019-10-08 19:49:10来源:励志吧0次阅读

“刚刚发射的北斗双星实现了自主可控,部件国产化率达到98%,卫星的‘大脑’(综合电子系统)、‘骨架’(桁架式结构)等关键器件和部件全部实现了国产化。”中国航天科技集团五院北斗导航卫星系统总设计师谢军说。

记者从五院了解到,日前发射的第18、19颗北斗导航卫星,在众多国产高科技的“武装”下,成为了北斗家族的“时尚潮人”。这些新技术、新产品,将帮助它们在北斗导航全球组网建设中完成一项项全新重任。

“中国心”功能更强大

在恶劣的太空环境里,没有强健的“心脏”,卫星很难完成艰巨的使命。为此,五院西安分院和510所的科研人员为北斗双星安装了一颗强大的“中国心”——新一代高精度铷钟。

比起北斗前辈们的进口“心脏”,此次北斗双星的“中国心”更加小巧精致,性能不亚于国外同类产品。同时其定位、测距和授时等功能更加精确,将为人们提供更加优质的服务。

“最强大脑”实现“一脑两用”

过去,我国卫星大多需要两个“大脑”,一个主管思考、视觉和四肢运动等功能,另一个负责“生理调节”以及与外界的交流。五院502所为北斗双星配备的高轨卫星综合电子系统,成功实现了“一脑两用”,被称为我国卫星的“最强大脑”。

值得一提的是,“最强大脑”应用了我国拥有自主知识产权的四核片上系统SoC2012和国产化ASIC芯片,从方案到控制算法,从硬件到SpaceOS2.0操作系统再到应用软件,均为百分百中国制造,其性能达到了国际领先水平。

强健、稳定的“钢筋铁骨”

由转运、升空到巡天,太空之旅并非坦途,要接受高温、高压、剧烈震动等多重考验。为了保护北斗双星的健康,五院总体部和529厂首次给它们采用了桁架式主承力结构。

与传统结构相比,桁架结构承载能力更强、重量更轻,但精度要求倍增,需攻克多道世界级技术难关,国外只有少数几个国家掌握此项技术。加之北斗双星的精度要求更高,整体偏差不能超过一根头发丝的粗细,进一步加大了研制难度。529厂攻克了纯胶接传力等难题,为它们打造出能够力扛千斤的“钢筋铁骨”。

把自拍照发给地球上的小伙伴

太空生活单调寂寞,于是五院508所设计师们为北斗双星配置了多台监视相机,让它们也能“刷朋友圈”。

这些相机是以轻小便捷著称的CMOS相机家族“第二代+”产品,与曾在嫦娥三号任务中表现卓越的上代产品相比,新款产品不但重量减轻、体积缩小、功耗大幅下降,还首次配备了存储功能,拍下的图片能随时存取,数据实时传输更加便捷。

在成像质量上,新相机精益求精,增加了局部测光功能和多斜率积分成像技术,提高了成像的动态范围和清晰度,可应对太空中多种成像环境。有这些拍照神器,北斗双星可以把自拍照发给地球上的小伙伴,让大家实时了解它们的生活状态。

新一代姿控发动机体能更充沛

卫星在轨运行,免不了要调整姿态、修正轨道。北斗双星身上的新一代双组元10牛发动机,虽然只有600克重,却能承担它们在12年寿命期间的姿态控制与轨道调整任务,是我国目前唯一使用的长寿命双组元姿控发动机。

与过去北斗卫星的10牛发动机相比,新一代双组元发动机是名副其实的加强版。为了让其体能更充沛、更能经受严苛环境的考验,五院502所设计师攻克难关,将其在轨工作寿命由8年提升到15年以上,最长累积点火时间可达到90小时以上,确保它能兢兢业业地陪伴北斗双星更长时间。

一项项新技术产品,成为我国北斗导航工程中国产化产品的代表作。谢军介绍,为建设自主可控的卫星导航系统,北斗双星上有80多项国产化元器件进行试验和应用,关键器件和关键部件全部实现国产化,将成为我国北斗导航事业一步步迈向成熟的坚实阶梯。

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