12月27日晚,長征五號在海南文昌發射中心成功發射。此次發射任務中,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品共計7種、14臺/套,擔任了火箭發射的“最強大腦”。
長征五號箭載計算機—國內史上最強“火箭大腦”
長征五號運載火箭是我國未來航天發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鍵保證。箭載計算機采用多處理器并行執行、控制周期同步技術,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參數錄取、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雜的控制任務。
長征五號火箭控制系統采用1條雙通道1553B總線實現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,其他設備作為遠程站點運行。為有效控制長征五號內部這條“雙車道高速公路”,保證信息傳輸的暢通,箭載計算機內部設計有三套1553B總線控制電路,利用三中取二表決機制實現BC權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部還設計了特有的“聽診器”,能夠自動“監聽”飛行控制軟件運行過程中的各類重要參數,并在不需要軟件參與的情況下,將參數自動組幀下傳至地面測發控系統存儲。這套“聽診”裝置,我們稱之為總線監控技術。該技術可以使控制系統在不修改飛行程序控制流程的情況下,獲得更多的執行過程原始數據,及時、有效地發現系統中存在的隱患問題,為系統的故障定位提供判定依據。
地面計算機——時刻為火箭進行“體檢”
安全可靠是火箭發射過程中最重要的要求,為了確保安全,長征五號發射任務專門建立了地面測試控制系統,對火箭進行發射前的“體檢”和發射過程中的檢測。
771所研制的地面測試計算機、光纖慣組信號采集處理系統等地面單元測試計算機,均是地面測試控制系統設備,用于對火箭控制設備進行實時測試。形象地說,各種地面計算機就如同醫院派出的門診專家,對火箭的“大腦”、“心臟”等關鍵部位進行實時監控,實時分析數據并反饋給系統。
在火箭發射前,地面測試計算機及時檢測箭上設備的狀態,確認火箭發射前一切狀態正常,保證火箭發射后進入軌道飛行前,準確采集火箭姿態等信息,實時計算、處理、傳遞和執行各種指令,使火箭按照規定軌跡飛行,實現準確入軌。
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,其準確度與火箭入軌精度緊密相關。發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來完成,通過對陀螺數據的采集分析,實時檢測陀螺的工作狀態,為火箭的正常運行提供保證。(劉 望)
編輯: 陳戍
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