——神舟九号和天宫一号星载计算机探秘
在浩瀚无垠的太空中，3名航天员“驾驶”着神舟九号飞船与天宫一号不断靠近。捕获，缓冲，拉回，锁紧，一系列动作一气呵成，上演了一出美妙的手控交会对接“大戏”。
这不远万里的太空邂逅、深情绝美的旷世一吻，让观者心潮澎湃，更让“导演”这出美景的星载计算机设计者们豪情满怀。
“大脑”：其貌不扬实力超群
在此次天宫一号与神舟九号载人交会对接任务中，“最高指挥官”控制计算机发挥着不可替代的作用。
就像人的感知与行为受控于人的大脑一样，目标器、载人飞船的所有轨道、姿态调整，运行状态的自我诊断，以及遥测下达、地面遥控指令的执行都是在星载计算机的控制下实现的。作为整个交会对接任务顺利实施的最核心部件，它的正常与否事关成败。
星载计算机的作用相当于地面通用计算机，但星载控制计算机由于空间运行环境恶劣(高能粒子辐照效应等)、可维修性差等特殊应用需求，必须采用更高等级的元器件，多道加强可靠性、安全性的措施，并进行大量考核验证试验。
可以说，每台“上岗”的星载计算机，无不是经过数千道工序的“精心哺育”，在数十位设计、测试、试验人员的“专心呵护”下诞生的。
在记者看来，星载计算机不像我们日常使用的计算机那样具有时尚的外形，它看上去像一个略显简朴的小黑盒子。
设计人员表示，虽说它“其貌不扬”，但造价却是地面普通商用计算机的500倍以上。因此设计开发人员分外严格遵守操作流程，大家开玩笑说：“不小心烧毁一个芯片，一辆奥迪车就没了。”
“中枢”：量身定制中国造
如果将星载计算机比作人的大脑，那么操作系统就是人的中枢神经，控制着神九与天宫“携手”遨游太空。
在天宫一号与神舟九号载人交会对接任务中，正是因为该系统在准确的时间点上完成了精确的控制，才得以保证航天器的可靠运行，使交会对接从一个纸面上的方案变成了现实。
天宫一号目标飞行器星载计算机采用了自主研发的SpaceOS1实时操作系统。
简单地说，SpaceOS如同普通电脑中的Windows、MAC，甚或手机操作系统IOS、Andriod。不同之处在于，它是我国航天事业发展过程中第一个具有自主知识产权的嵌入式实时操作系统，具有“自主研发、量身定制、稳定可靠”等特点，摒弃了传统嵌入式系统软件的运行模式。
据中国航天科技集团公司五院502所有关人员透露，传统嵌入式系统软件的运行模式是在一个死循环中，通过相应随机的外部事件，来完成工作任务。不仅执行某个工作任务的控制点不够精确，而且存在正在处理的事件会被其他事件打断、不同的事件对资源争用等问题。这些都会对航天器系统的运行产生不良影响。
好比在实践中，一个人只能一件事情一件事情地处理。当有其他更多的工作到来，如果不是急件，只能搁置；如果事情紧急，就只能打断当前正在处理的事件，转而去处理更为紧急的事。
旧有的电脑操作系统也有此弊端。这样有的工作可能被长时间延误，或者正在处理的工作可能会被不断干扰。使用实时操作系统后，增加了并行处理工作的能力，显著提高了工作效率。
天宫一号采用实时操作系统后，工作任务独立，易于维护，可多任务并行，各个任务既可以按优先级高低实时运行，也可以根据需要调整优先级，任务控制更加精确。同时，它能够有效管理资源，及时处理异常事件，实时调整系统的运行状态，可靠性更高。
相关链接：星载计算机操作系统
2001年，502所开始预研中国的星载计算机操作系统。
2002年，进入攻关阶段，历时5年，研制出第一代星载实时多任务操作系统SpaceOS1，并于2006年成功将其应用于通讯卫星上，成为国内第一个自主研发并投入应用的星载嵌入式实体操作系统。
2007年，在SpaceOS1的基础上，该所启动研发第二代星载嵌入式实时操作系统SpaceOS2，历时2年开发完成。
从2004年开始，SpaceOS1经过了DFH-4卫星平台、北斗卫星平台、嫦娥一号、CAST968平台、CAST2000平台的飞行考验，产品设计满足任务功能需求的可靠性要求，通过了各阶段的测试验证，在轨工作正常。此外，在多个重点型号有效载荷即将在轨飞行应用，充分证明了SpaceOS1的有效性，正确性和可靠性。
截至2012年3月，使用SpaceOS的飞行器已经发射了33颗星(船)，全部在轨稳定运行，运行时间累计约39.88星年，未发生任何问题。
最新的星载实时多任务操作系统SpaceOS2型，是该所自主研发的第二代嵌入式实时操作系统，适用于复杂航天器的任务需求。（孙丁玲）
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