最强“大脑”助长七精确入轨

来源:中国航天报  发布时间:2017-04-18

作为航天电子专业院,中国航天科技集团公司九院是长征七号运载火箭电子产品的主要承研单位,提供了火箭超过三分之二的电子产品。这些产品遍布火箭的各个部位,发挥着极为重要的作用。其中,控制系统堪称我国火箭中的“最强大脑”。

箭载计算机神机妙算

如何确保长七火箭精准地将有效载荷送至几百公里外的太空?九院研制生产的箭载计算机和惯性导航设备,构成了火箭控制系统的最核心、最关键的组成部分,担负着确保火箭精确入轨的重任。

长七火箭的“大脑”——箭载计算机由九院771所负责研制。该所突破了多项技术难题,使箭载计算机成为名副其实的国内运载火箭史上最强“大脑”。

该所通过指令级同步,对“大脑”进行更加精准的控制。在传统三模冗余设计的基础上,实现了指令级同步技术,可以将“大脑”发出的指令之间的误差大幅度降低,实现了更加精准的控制。

同时,通过1553B总线监控技术,技术人员还可以监控“大脑”的运行状态。该所还通过高速数据交换技术,提高“大脑”的运行效率。新技术的应用简化了飞行软件的设计复杂度,提高了“大脑”的运行效率。

此外,长七火箭研制团队使用的芯片,可将多种专用集成电路芯片的功能通过软件编程实现,这样就降低了元器件的数量,既减少了箭机的体积,又降低了箭机的重量,同时也节约了箭机的成本,还提高了系统的可靠性。

惯性导航助力火箭控制

九院研制的惯性导航设备,在“金牌火箭”长三甲火箭的基础上进行多项改进。与箭载计算机一样,惯性导航设备也是火箭控制系统的核心组成部分。作为利用惯性原理,自主地为火箭提供目标方向指引的重要设备,它负责感知火箭精准的位置和飞行姿态、方位、速度等信息,帮助控制箭体的运行轨迹,将载荷体精确地送入预定轨道。

作为我国最早组建的惯性技术研究设计单位,13所为长七火箭提供了激光、光纤陀螺捷联惯性测量组合以及横法向表组合等惯性导航设备。

其中,该所研制的激光惯组选用了完全具有自主知识产权的作为核心器件,在被誉为“金牌火箭”的长三甲火箭用激光惯组的基础上,进行了小型化轻质化设计,使体积重量减少了三分之一;同时,通过多种手段,进一步提高了其可靠性;通过型号可靠性增长试验和强化试验考核,飞行可靠性指标大幅提升。

与激光惯组相配合的是光纤惯组,用于测量火箭箭体三个轴向的角速度和视加速度信息,为控制系统构建捷联平台,完成火箭的导航和制导。这是继长征六号运载火箭首次将光纤惯组纳入控制系统之后,再次使用光纤惯组进行火箭控制。(院瑄)

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