12月27日晚,長征五號在海南文昌發(fā)射中心成功發(fā)射。此次發(fā)射任務(wù)中,位于西安的中國航天科技集團有限公司九院七七一所配套研制的箭上和地面整機產(chǎn)品共計7種、14臺/套,擔(dān)任了火箭發(fā)射的“最強大腦”。
長征五號箭載計算機—國內(nèi)史上最強“火箭大腦”
長征五號運載火箭是我國未來航天發(fā)射運載能力最大的火箭,箭載計算機是火箭控制和精確入軌的關(guān)鍵保證。箭載計算機采用多處理器并行執(zhí)行、控制周期同步技術(shù),7個中央處理單元在表決同步脈沖控制下,有條不紊地完成箭體姿態(tài)參數(shù)錄取、飛行軌道計算、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)。
長征五號火箭控制系統(tǒng)采用1條雙通道1553B總線實現(xiàn)火箭的實時控制和信息綜合,箭載計算機作為1553B總線的總線控制BC端,享有總線控制權(quán),其他設(shè)備作為遠程站點運行。為有效控制長征五號內(nèi)部這條“雙車道高速公路”,保證信息傳輸?shù)臅惩?,箭載計算機內(nèi)部設(shè)計有三套1553B總線控制電路,利用三中取二表決機制實現(xiàn)BC權(quán)在三套總線控制電路中的切換,即使在一度故障的情況下,箭載計算機仍可完成火箭的實時控制和信息綜合。
在長征五號火箭箭載計算機內(nèi)部還設(shè)計了特有的“聽診器”,能夠自動“監(jiān)聽”飛行控制軟件運行過程中的各類重要參數(shù),并在不需要軟件參與的情況下,將參數(shù)自動組幀下傳至地面測發(fā)控系統(tǒng)存儲。這套“聽診”裝置,我們稱之為總線監(jiān)控技術(shù)。該技術(shù)可以使控制系統(tǒng)在不修改飛行程序控制流程的情況下,獲得更多的執(zhí)行過程原始數(shù)據(jù),及時、有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患問題,為系統(tǒng)的故障定位提供判定依據(jù)。
地面計算機——時刻為火箭進行“體檢”
安全可靠是火箭發(fā)射過程中最重要的要求,為了確保安全,長征五號發(fā)射任務(wù)專門建立了地面測試控制系統(tǒng),對火箭進行發(fā)射前的“體檢”和發(fā)射過程中的檢測。
771所研制的地面測試計算機、光纖慣組信號采集處理系統(tǒng)等地面單元測試計算機,均是地面測試控制系統(tǒng)設(shè)備,用于對火箭控制設(shè)備進行實時測試。形象地說,各種地面計算機就如同醫(yī)院派出的門診專家,對火箭的“大腦”、“心臟”等關(guān)鍵部位進行實時監(jiān)控,實時分析數(shù)據(jù)并反饋給系統(tǒng)。
在火箭發(fā)射前,地面測試計算機及時檢測箭上設(shè)備的狀態(tài),確認(rèn)火箭發(fā)射前一切狀態(tài)正常,保證火箭發(fā)射后進入軌道飛行前,準(zhǔn)確采集火箭姿態(tài)等信息,實時計算、處理、傳遞和執(zhí)行各種指令,使火箭按照規(guī)定軌跡飛行,實現(xiàn)準(zhǔn)確入軌。
光纖速率陀螺如同人的“小腦”,主要用來表征火箭方向和姿態(tài),其準(zhǔn)確度與火箭入軌精度緊密相關(guān)。發(fā)射前光纖速率陀螺的體檢是由地面機光纖慣組信號采集處理系統(tǒng)來完成,通過對陀螺數(shù)據(jù)的采集分析,實時檢測陀螺的工作狀態(tài),為火箭的正常運行提供保證。(劉 望)
編輯: 陳戍
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