您所在的位置: 首页 > 风云四号卫星 > 正文
风云四号卫星研制团队:风起云涌七余载 风流人物看今朝
发布时间:2016-12-14    来源:中国航天报

12月11日凌晨,我国风云四号卫星在西昌卫星发射基地成功发射,自此气象卫星家族诞生了一颗耀眼的新星,正式宣告我国静止轨道定量遥感卫星达到世界级先进水平。

此时此刻,忙碌在西昌卫星发射中心与西安飞控中心的一群人相拥在一起,互享喜悦。风起云涌七余载,他们终于成功了,圆梦了。

风云四号卫星成功发射,体现出中国航天科技集团公司八院“明甲砺器,耕宇牧星,格物致知,道济天下”的志气和情怀。

怕的就是吃透技术的那股子狠劲

据风云四号卫星工程总师李卿介绍,作为我国新一代静止轨道气象卫星的首发星,风云四号卫星不仅实现了我国高轨道气象卫星的升级换代,进一步提升了卫星气象观测能力和水平,而且成功突破了高精度图像定位与配准、微振动测量与抑制、定量化遥感等20余项关键技术,填补了多项国内技术空白,使我国静止轨道定量遥感卫星达到世界先进水平。

“风云四号卫星历经7年预研,7年研制,有着不平凡的成长史。当时我们决定干‘风四’的时候,内心真的是在打鼓。这个型号不仅是平台新、载荷新,研制队伍更新,接近八成的队员都没进过基地。比如我们的副总设计师、总体主任设计师,还是从其他型号‘变轨’而来。在这样的情况下,团队能把这个重担接下来,还圆满完成了,确实需要勇气,更需要实力。”如今,风云四号卫星总指挥陈文强终于可以发自内心地松口气。

千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。风云四号卫星研制团队有的是不断坚持的耐力与一战到底的狠劲,直到把需要攻克的技术挖深、吃透,让自己满意,更让用户放心。

风云四号卫星采用三轴稳定控制,也是我国首颗采用此项技术的高轨定量遥感卫星,其控制技术存在诸多难点。

风云四号团队碰到的第一个问题就是星敏感器的选型问题。星敏感器的作用是卫星通过观测到的恒星与星库恒星对比来找到卫星在太空中的位置。在前期的论证过程中,总体和系统单位在星敏感器的选用上产生了分歧。双方为此各持己见,但谁也说服不了谁。

“当技术上遇到争议时,我们就要吃透技术,拿数据说话”。风云四号副总设计师沈毅力说。沈毅力看上去是温文尔雅的知识分子,可一旦遇到技术问题,就会变得“强硬”起来。为拿到数据,风云四号团队专门向已在轨使用的风云三号卫星申请连续半个月开两台星敏感器。

在拿到星敏感器的全球数据后,沈毅力带领团队进行详细的分析与判读,形成了风云四号卫星选型报告。就因为这样一份沉甸甸的报告,风云四号卫星最后选取了与欧美第三代气象卫星同一款的星敏感器,国内外三颗气象卫星在互不知情的前提下做出了一致的选择,这就是钻研技术的缘分。

卫星因搭载高灵敏度的干涉式大气垂直探测仪,对外界振动环境提出了极为严苛的要求,就连试验现场有人走动都会使图像质量大受影响。但到目前为止,国内卫星并不使用微振动技术,唯一上天验证过该技术的也只有美国。因此,团队陷入了两难境地。

“怕啥,我们自己做,自己研究。”接下这个难题的时候,申军烽博士就开始不停地自我鼓励。要实现从无到有的突破,首先得明确微振动技术研究的内容和技术难点。他遍查国内外与振动相关的资料,阅读了上千份相关文献。遗憾的是,在浩瀚的文献中,可用的材料基本没有。即便如此,申军烽和他的队友从零开始,仅用了短短1年的时间,就形成了风云四号微振动隔振系统设计方案。在这短短1年的时间里,申军烽的视力从1.5降低至1.0,他用自己的视力换得了微振动研究的曙光。

“董瑶海总设计师的火眼金睛,一眼就看出了问题的关键,并在后续的电路验证试验中及时指明了方向,少走了很多弯路,他第一次开会就跟我们强调总体要引领技术,掌握话语权”。风云四号卫星总体副主任设计师朱振华回忆道。

为了选择合适的接口电路,朱振华带领基带数据接口设计师团队,开展了5轮的改进和历时7个月的验证与电路试验,摸清了各常用接口芯片的性能,确定了可靠的电路形式,掌握了各类电路的故障模式与规避方案,归纳总结为通用的卫星建造规范,被多个型号应用。

通过这轮验证与改进,所有参与其中的设计师,不但明白了如何选择合适的接口电路,还做到了对于这个电路应用中可能出现的故障类型也知根知底。

要的就是精益求精的那股子拗劲

“工作中无小事,做精益求精的执行者。”这就是风云四号团队里每一位航天人践行工匠精神的真实写照。把简单的事情做得不简单,把每一件小事做到位,安安分分在卫星的每一个系统里扮演着螺钉的角色,他们从无怨言。

风云四号卫星总设计师董瑶海是团队里出了名的抠细节“魔头”,用一个词形容就是执着,三个字就是强迫症。在会上问倒设计师的问题,第二次开会他接着问,还不会,第三次开会再问,直到把问题解释清楚,让他心里有底。每天试验结束,他一个人快速地把数据看一遍,找问题,几年如一日地坚持。在他看来这是一种态度,更是一种求知精神,就好比大伙儿经常调侃他为什么总是爱P图,还专一于一种图,他的回答是:“除了源于对技术的着迷与探索,那就是对细节的注重了。”

“董总对测试的要求几近苛刻,对主任设计师直接采取现场考核的方式。这不得不让我和我的团队把测试软件、测试文件反复地升级、细化。就拿遥测显示终端软件以及遥测事后处理软件的更改来说,做了已不下15个版本。发射场测试细则就有1500页之多,正样星以来的测试手册就直接用厚度衡量。为了提高工作效率,硬是开发出了射频自动化测试软件,实现了流程的优化,可以把2周的工作量压缩到2天完成。”风云四号卫星综合测试主任设计师周军揭秘测试背后的秘密。

“不仅是对测试工具本身的要求极高,在测试的范畴上,还要负责对载荷测试进行支撑。测试的软件不仅停留于解析分包,还要做到能及时发现问题,检测出问题,相当于要软件自身具备一定的诊断能力。”周军接着说道。对于弱者来说,压力是灾难,而对于强者来说,压力就是动力。周军和他的团队在测试专业化的道路上如切如磋,如琢如磨,成功做到了卫星对测试的高标准,实现了测试产品化,为后续型号提供了很好的借鉴。

风云四号卫星采用双组元推进元推进系统,四贮箱并联平铺布局,星箭分离后经过几次变轨进入地球同步静止轨道,受运载火箭的限制就必须严格控制卫星总重量。在方案阶段,风云四号团队就提出了卫星发射零配重的目标。目标是有了,但要实现这个目标可把团队里的型号指挥车腊梅愁了一阵。要实现零配重,高精度质心测试台就成为其中的一项重点工作。

为攻克这个项目,总装组采取了全员参与的方式,共同讨论学习了几乎所有的质心测试方法,经过数十次的讨论,集思广益地提出了5种方案,综合考虑安全性、测试精度、技术创新等因素,反复修改了26个版本,才形成最终设计报告。

经过1年的努力,车腊梅和她的团队完成了首台具备贮箱加注量实时反算、提出贮箱目标加注量的高精度质心测试台。车腊梅总是说:“我们是距离卫星最近的人。”她始终以打造“卫星总装尖兵”的目标严格要求自己,要求自己的团队。就如型号两总所说:“有腊梅在,我们就放心了。”

“还有我们星上的感应同步器,作为图像定位与配准的输入,它测的载荷运转不准会直接导致配的不准,零部件虽小却事关重要。我们与技物所一同配合,设计出来产品方案。有句话叫好事多磨,用在这太合适了。由于产品精度指标要求太高,又受大小的限制,挑战了国内工业水平的极限,而国外又不可能出口,因此很难找到生产商。但我们不甘心也不愿意降低对工艺的要求,有时候绝望得就只剩那一股子执拗和一肚子执着了。”风云四号载荷主任设计师张如意在笑言这些的时候,还能看出她守得云开见月明的满足与惊喜。

“走遍全国地找,不论大的加工厂还是小作坊,都不漏过。好在还是找到了一位老师傅,按照产品对工艺的要求精准地做出来了,于是就有了现在这款世界独有的感应同步器。”张如意笑着说。

拼的就是集智闯关的那股子干劲

什么是团队?团队就是为了实现一个共同的目标而集合起来的一个团体,需要的是心往一处想,劲往一处使。

风云四号卫星在技术上挑战了诸多第一次,其扫描辐射计与大气垂直探测仪的同时搭载,更是挑战了世界首次,研制难度之大可想而知。风云四号团队硬是把这件事干出来了,让世界看到了中国航天的水平,让世界为他们点赞。

临近出厂还不到两个月的时候,正样星真空热试验期间同时开展了星地数据传输对接试验,模拟在轨业务流程。在进行数据传输强度测试时,发现了数据丢包的问题。

“在这样的节骨眼上出现问题,让大伙都慌了。为什么会出现问题?怎么解决问题?”风云四号卫星总体主任设计师金历群当即组织相关人员讨论,并搭建试验平台进行故障复现。经过三天三夜奋战,终于找出问题根源。

“我们型号在国内卫星上首次采用星载SpaceWire网络实现多载荷数据高速路由传输,在国际上首次提出RVTP(远程虚拟信道传输)协议标准。”星载网络技术负责人王震介绍:“SpaceWire网络好比高速公路,为载荷提供数据传输通道;而RVTP协议标准为这条高速公路提供了路况监视。通过路况监视和数据分析,此次丢包问题是由于某个载荷数据发送超速,好比高速公路限速120,但有人超速到200,那就很可能撞车”。

新平台的成熟需要多个过程的磨合,八院研制的SAST5000平台的成功,注定有很多人为此付出努力,更离不开团队的集智攻关。“我们通过设计规范的建立和分小组作战等多种手段,把卫星测试的问题提前预防、发现和解决,为型号的成功打下了基础。”金历群利用历任多个型号可靠性主任设计师的优势,把研制经验总结为30多个可靠性设计案例,形成规范性文件后在卫星研制过程中逐一推动落实。509所牵头成立接口对接试验小组,多次奔赴北京、西安等地的多家单位,对10多个总线下位机的各分系统单位开展总线协议、数据接口的对接。SAST5000平台首次研制,但暴露出的设计问题却不超过15个,这对于一个新平台来说着实不易。

风云四号团队能创造出这样一颗世界一流的卫星,不仅因为他们有一流的技术,还因为他们摸索出来了一套高效的管理方法。只要是重要节点会议,型号两总都会反复强调整星技术流程的策划、风险识别、数据的判读以及岗位责任的落实,常跟队员们念叨务必要以质量为本。在型号的研制过程中,风云四号团队还按照质量目标和研制流程,针对风云四号的特点制定出了产品保证大纲,率先实现了八院型号抓大纲的管理要求。

“只有按规矩办事,遵守纪律,团队才有精气神儿。在与基地的交流会上,他们还坦言不仅要向‘风四’学技术,还要向‘风四’学作风。”风云四号副总指挥陆俊勇笑言:“这就是‘风四’团队,既要技术过硬,作风也要过硬!”

云卷云舒云不老,花开花落花还香。风云四号首发星的成功发射,只是这支团队走向世界舞台的起点,他们将承载着辉煌继续奔跑,向更远的目标迈进,去缔造气象卫星界一个又一个传奇。(王珏/文 顾元翔 等/摄)

【关闭】    【打印】