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长征五号B运载火箭制造过程中使用RFID等技术提升效率、保证质量

发布时间:2020-05-11 00:10:42 所属栏目:物联网 阅读:

5月5日18时,中国海南文昌航天发射场发出一声长啸,长征五号B运载火箭腾空而起,随后将新一代载人飞船试验船准确送入预定轨道,首飞取得圆满成功。

从箭载计算机到惯性导航设备,再到遥测产品和传感器、变换器,以及机电组件等,航天九院研制的航天电子产品以其强大、稳定、可靠的性能,助长征五号B运载火箭开启问天新征程。


长征五号B运载火箭制造过程中使用RFID等技术提升效率、保证质量

长征五号B遥一运载火箭腾空而起

透过下面的问题一起探究长五B首飞任务背后的九院力量

1.长五B的“大脑”强在哪里?

九院771所为长征五号B运载火箭研制了箭载计算机,其相当于火箭的“大脑”,能够有条不紊地完成箭体参数录取、飞行轨道计算、飞行轨迹卫星导航信息误差修正以及控制指令输出等多项复杂的控制任务,保证火箭准确入轨。

之所以说长征五号B运载火箭的“大脑”强健,是因为箭载计算机内部设计有三套总线控制电路,利用三中取二表决机制实现BC权在三套总线控制电路中的切换,即使在一度故障的情况下,箭载计算机仍可完成火箭的实时控制和信息综合。

同时,在箭载计算机内部还设计了特有的“听诊器”,能够自动“监听”飞行控制软件运行过程中的各类重要参数,并在不需要软件参与的情况下将参数自动组帧下传至地面测发控系统存储。这套“听诊”装置,我们称之为总线监控技术。该技术可以使控制系统在不修改飞行程序控制流程的情况下获得更多的运行过程原始数据,及时、有效地发现系统中存在的隐患问题,为系统的故障定位提供判定依据,守护火箭的首飞征程。

2.浩瀚宇宙中如何确保火箭精准入轨?

茫茫夜空、浩瀚宇宙,长征五号B运载火箭从点火起飞的那一刻开始,如何确保它精准进入预定轨道,就成了一个至关重要的问题。

九院13所研制的惯性导航设备和704所研制的卫星导航设备将发挥重要作用。

其中13所激光导航公司研制的激光陀螺捷联惯性测量组合(以下简称激光惯组)是火箭控制系统的关键单机,具有小型化、高可靠、高精度、长寿命、测量范围广等特点,可实时感知火箭的飞行姿态、速度等信息,实现了激光惯组在新一代大推力运载火箭上的成功应用。13所时代光电公司为火箭配套3类重要单机,其中光纤惯组作为备份产品,主要用于火箭的导航与制导,具有测量精度高、可靠性高等优点;光纤速率陀螺和加表装置主要用于火箭的姿态控制,具备测量速度快、瞬时精度高等优点,确保将载荷送入预定轨道。

在火箭点火升空进入预定轨道过程中,卫星导航设备也发挥着重要作用。704所承担火箭控制系统、测量系统中卫星导航设备的研制任务,所涉及的产品精度及可靠性要求都很高。其中应用于控制系统的某型卫星导航接收机,主要完成高动态条件下导航卫星的跟踪锁定,与惯性测量构成组合导航系统用于制导控制,确保火箭入轨精度;为测量系统配套的某型卫星定位接收机主要用于火箭飞行中的实时定位报轨,是监测系统的“千里眼”。两套产品确保在箭体旋转及复杂姿态变化的条件下不间断定位,极大地提高了定位可靠性和稳定性,为确保火箭高精度入轨发挥了重要作用。

3.太空航行,飞船为何不迷路?

大海航行靠舵手,太空遨游靠导航。长征五号B运载火箭首飞任务,成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道。在飞船遨游太空的过程中,为确保飞船时刻找准方向,九院13所激光导航公司为飞船配套了典型空间用小型化高精度激光惯性测量组合,作为主IMU全程参与工作,在飞行过程中为控制系统提供高精度的测量信息,供其导航、制导和控制使用。该种产品于2014年已经成功用于探月工程再入返回飞行器上,作为主份IMU,在轨飞行8天,绕月飞行一周,以第二宇宙速度跳跃式再入方式返回地球,为返回器开伞超高精度提供了有力保证,产品性能达到了国内领先国际先进水平。

九院13所时代光电公司研制的光纤IMU产品应用于新一代载人飞船试验船的GNC分系统中,负责敏感飞船在空间惯性坐标系下的转动角速率和平移加速度,可为航天员手动控制飞船提供导航信息。该种产品已于2014年圆满完成了月地高速再入返回飞行试验器任务,并随试验器成功着陆返回。此次参加新一代多用途飞船的发射任务,是该种产品在时隔6年之后再次执行飞行任务,充分验证了光纤IMU的可靠性,让新一代载人飞船试验船得以自由地遨游天际。

4.对长五B全程遥测跟踪靠什么?