航天五院西安分院三件“利器” 為神舟十二號保駕護航
6月17日9時22分,神舟十二號飛船成功發射,三名航天員乘坐著神舟飛船成功進入太空。航天科技集團五院西安分院為神舟十二號飛船研制的中繼終端、天線網絡和儀表控制器應用軟件將為神舟十二號飛船的太空飛行全程護航,為神舟十二號飛船的太空之旅提供有力保障。
△神舟十二號發射瞬間 西北工業大學茍秉宸教授 攝
中繼用戶終端:“太空握手” 實現星間通信
中繼用戶終端是神舟十二號飛船的重要組成部分之一,也是我國中繼衛星系統的用戶終端設備。
當神舟十二號飛船進入預定軌道后,中繼終端開始工作。根據神舟十二號飛船飛行程序的指令鏈要求,中繼終端中的設備會計算出中繼終端天線的指向數據。之后,中繼終端中的轉動設備將天線指向中繼衛星。這樣就完成了對中繼衛星的捕獲跟蹤。
同時,中繼衛星通過接收神舟十二號飛船中繼終端發射的數據,完成對神舟十二號飛船的捕獲,最終實現“太空握手”。這樣就建立了從神舟飛船到天鏈中繼衛星再到地面的通信鏈路,確保了神舟十二號飛船與地面通信的暢通。
通過中繼終端建立的天基測控通信系統,將地面對神舟十二號飛船的測控覆蓋率提高到90%以上。
天線網絡:小身板大能量 建立天線信號樞紐
在神舟十二號飛船上有三個長、寬、高為20*20*9cm大小的產品。雖然“身板小”,但是小小的天線網絡卻承擔著神舟十二號飛船天線信號樞紐的作用。如果將神舟十二號飛船的天線信號通路系統比作鐵路運輸系統的話,那么一路路的信號就是火車,天線網絡更像是火車軌道和火車站調換軌道的道扳。神舟十二號飛船上10余副天線的信號接收和發送都是通過天線網絡來為其提供信號通路的。
在神舟十二號飛船天線網絡上,共有USB天線網絡、VHF天線網絡、GNSS天線網絡三部分組成。天線網絡小小的身軀里卻承載著強大的功能。當信號要通過天線網絡的時候,其首先要對信號進行分路或合成,并通過雙工器對信號的雜波進行過濾,然后轉換為可接收或發送的信號。
儀表控制器應用軟件:人機對話的智能管理員
隸屬于儀表與照明分系統的儀表控制器應用軟件雖然聽起來不起眼,卻發揮智能管理員的重要作用。神舟十二號飛船上14個分系統所有的參數內容都要通過數管分系統轉發到飛船儀表上來顯示,而要想將復雜的參數變成航天員可以掌握的直觀數值,儀表控制器應用軟件作為智能管理員直接發揮作用。
也就是說當神舟十二號飛船各個分系統開始運行的時候,所產生的數據會匯集到數管分系統,然后智能管理員對數據進行匯總,并轉換為航天員可以直觀識別和操作的內容,并在儀表上顯示出來。這樣,航天員通過飛船上的儀表就可以直觀地了解與飛船有關的所有參數,時刻掌握飛船各個部分的運行狀態。
在神舟十二號飛船上共有54幅頁面顯示飛船各部分的情況。并根據載人交會對接任務的需要,顯示包括世界地圖、航天員身體情況等相關內容。這些都是由作為智能管理員的儀表控制器應用軟件來提供的。儀表控制器應用軟件采用獨特的圖形顯示技術,通過文字、圖形、動畫的方式,顯示出飛船軌跡、姿態、飛行狀態以及各分系統信息。使用這一獨特的圖形顯示技術,不僅能得到新穎的儀表控制器顯示效果,而且實現了空間智能化儀表中的圖形、文字的處理與顯示,為航天員執行任務提供了清晰、直觀、舒適的顯示界面。
記者 馬虎振 通訊員 張學良(航天科技集團五院西安分院供圖)
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