新華社海南文昌12月28日電 題：為“大衛(wèi)星”持久供能 “無(wú)形手”牽引飛天路——長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射背后的智慧創(chuàng)新

新華社記者 胡喆、周旋

12月27日晚間，長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭搭載實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)順利發(fā)射升空。中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司在這次發(fā)射任務(wù)中繼續(xù)發(fā)揮自身在測(cè)控通信和元器件研制方面的核心作用，共有14個(gè)成員單位參加了任務(wù)，承擔(dān)了運(yùn)載火箭系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、測(cè)控通信系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)等眾多系統(tǒng)的研制和保障任務(wù)，提供了上千臺(tái)套整機(jī)設(shè)備和千余只關(guān)鍵器件，全面保障火箭發(fā)射和衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全可控。

高能電源為“大衛(wèi)星”持久供能

此次發(fā)射任務(wù)，中國(guó)電科為實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星特制了一套超高能的電源系統(tǒng)——量身打造的太陽(yáng)電池陣+特別研發(fā)的鋰離子蓄電池組。

這次首次應(yīng)用的全新太陽(yáng)電池陣，好比一雙高能“翅膀”，產(chǎn)品的南、北兩個(gè)太陽(yáng)翼由太陽(yáng)電池板和連接架組成。相比目前國(guó)內(nèi)最大的東方紅四號(hào)平臺(tái)衛(wèi)星，這雙“新翅膀”的面積更大、比功率更高、設(shè)計(jì)壽命更長(zhǎng)，是我國(guó)在高軌道首次應(yīng)用半剛性太陽(yáng)電池陣，產(chǎn)品技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

首次應(yīng)用的全新鋰離子蓄電池組，大幅減輕整星重量達(dá)到25%，有效提高衛(wèi)星的載干比，具有更高的比能量和更長(zhǎng)的工作壽命，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)衛(wèi)星應(yīng)用比能量最高、設(shè)計(jì)壽命最長(zhǎng)的空間儲(chǔ)能電源產(chǎn)品。

除此之外，為了能夠更有效地控制衛(wèi)星姿態(tài)，中國(guó)電科還為衛(wèi)星“體態(tài)大師”矢量推進(jìn)器指向機(jī)構(gòu)，量身定制了兩型電機(jī)產(chǎn)品，用于驅(qū)動(dòng)指向機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn)、調(diào)整推進(jìn)器的方向和出力大小，測(cè)量指向機(jī)構(gòu)的角位置。這兩款電機(jī)產(chǎn)品不僅體積小、精度高，還能夠適應(yīng)低電壓、高溫度差的外部環(huán)境。

“無(wú)形之手”牽引安全飛天路

為了將長(zhǎng)征五號(hào)火箭和實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星安全護(hù)送到既定軌道，中國(guó)電科還為它們配備一條安全的“風(fēng)箏線”，確保飛行器們航行過(guò)程能實(shí)時(shí)“在線”，隨時(shí)隨地都能感受到悉心呵護(hù)。

這條“風(fēng)箏線”就是測(cè)控通信系統(tǒng)，負(fù)責(zé)控制飛行器在各飛行階段的軌道測(cè)量、遙測(cè)、遙控和圖像傳輸?shù)裙ぷ?。為了布置這條“風(fēng)箏線”，中國(guó)電科在陸、海、天全方位系統(tǒng)布局了地面雷達(dá)、地面測(cè)控站、海上測(cè)量船及中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，用無(wú)形電波張開了一張100%全覆蓋的通信測(cè)控“天羅地網(wǎng)”。

在廣袤大地，安裝的統(tǒng)一測(cè)控系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)改造升級(jí)，功能齊全，是國(guó)內(nèi)首套實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的遠(yuǎn)程高精度自動(dòng)化運(yùn)行的系統(tǒng)；在茫茫遠(yuǎn)洋，遠(yuǎn)望三號(hào)、五號(hào)、七號(hào)測(cè)量船嚴(yán)陣以待，勇?lián)鸺托l(wèi)星的海上跟蹤測(cè)控重任；在深邃蒼穹，天鏈一號(hào)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)作為在太空中運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，通過(guò)四顆在軌衛(wèi)星、三個(gè)地面終端站組網(wǎng)運(yùn)行，基本消除了航天器測(cè)控盲區(qū)。

這張覆蓋全域的“天羅地網(wǎng)”，好似一個(gè)個(gè)遙觀蒼穹的“眼睛”、傾聽天外聲音的“耳朵”、控制飛行器安全的“無(wú)形之手”，縝密連接著地面與長(zhǎng)征五號(hào)、地面與實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星、指揮中心與各個(gè)測(cè)控站點(diǎn)。

從火箭點(diǎn)火開始，測(cè)控系統(tǒng)便嚴(yán)陣以待，通過(guò)接收獲取飛行器遙測(cè)、數(shù)傳信息，通過(guò)測(cè)速、測(cè)距和跟蹤測(cè)角，將這些信息通過(guò)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、IP測(cè)控網(wǎng)等回傳到地面指揮中心，為飛行過(guò)程提供精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，確保長(zhǎng)征五號(hào)能夠全程安全飛行，并成功將實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

智慧大腦帶來(lái)更透徹“感知”

安全飛行不僅需要測(cè)控通信系統(tǒng)的全程護(hù)航，更需要自主可控“智慧大腦”為指揮控制帶來(lái)更加透徹的飛行感知，使長(zhǎng)征五號(hào)回傳的發(fā)射數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像信息，能夠真正實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)在天邊、近在眼前”，這就需要中國(guó)電科配備的“智慧大腦”來(lái)大顯身手。

此次任務(wù)中，中國(guó)電科主要承擔(dān)了文昌發(fā)射場(chǎng)指控中心計(jì)算機(jī)（中心機(jī)）及顯示系統(tǒng)和發(fā)射場(chǎng)場(chǎng)區(qū)圖像通信系統(tǒng)建設(shè)工作。這些系統(tǒng)在火箭圈里可謂聲名赫赫，它們?cè)晒ΡＵ狭碎L(zhǎng)征七號(hào)任務(wù)和長(zhǎng)征五號(hào)首飛任務(wù)。據(jù)了解，這套系統(tǒng)主要有國(guó)產(chǎn)化和超長(zhǎng)顯示兩大特點(diǎn)。

在中心機(jī)系統(tǒng)中，中國(guó)電科為其配備了完全國(guó)產(chǎn)的“智慧大腦”，使用了國(guó)產(chǎn)的服務(wù)器、交換機(jī)、桌面終端、存儲(chǔ)等硬件設(shè)備，采用自主可控的操作系統(tǒng)，并且針對(duì)國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)用戶的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件進(jìn)行了相應(yīng)的改變，確保自主可控的國(guó)產(chǎn)化硬件設(shè)備和軟件為長(zhǎng)征五號(hào)的再次發(fā)射提供最堅(jiān)強(qiáng)的保障。

在顯示系統(tǒng)中，中國(guó)電科為海南發(fā)射場(chǎng)指揮大廳提供了超長(zhǎng)待機(jī)的“閃閃明眸”，使用激光光源替代傳統(tǒng)投影燈泡，將光源的使用周期從不到1000小時(shí)延長(zhǎng)到5萬(wàn)小時(shí)，同時(shí)由于激光光源具備色域更寬、色飽和度更高等特點(diǎn)，還能使用戶看到更加艷麗畫面，體驗(yàn)到更加舒適的數(shù)據(jù)和影像觀看效果。