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天舟一号首次应用以太网技术 未来航天员在太空上网不是梦

游客 2017-04-24 11:14:11    201220 次浏览

你是否想过,有一天航天员在太空也能像我们一样登上互联网,高速浏览信息?随着天舟一号货运飞船的升空,这已经不是梦。

“与之前的航天器相比,天舟一号货运飞船首次应用以太网技术,为未来空间站组网通信提供技术验证。”中国航天科技集团八院天舟一号测控通信分系统技术负责人冯书谊接受记者采访时说,以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,可以不受空间限制来进行信息交换。有价值的信息在以太网中被资源整合,具有信息量大、高效、快速的传输特点。

现有航天器的通信网络系统在传输速度、服务质量和扩展性等方面已无法满足发展需求。随着航天技术的发展,未来空间站内需要传输处理的业务高速增长,对内部总线通信系统提出越来越高的要求。因此,设计新的适合空间站应用环境的网络技术成为必须解决的问题之一。

“此次天舟一号货运飞船首次应用以太网技术,目的就是为未来空间站组网通信提供技术验证。”冯书谊说,天舟一号搭载了一款特殊的“神器”——高速通信处理器。这个由中国航天科技集团公司八院研制的处理器是货运飞船以太网通信的重要组成部分,它就像一座大型机场,可以指引各种大小型飞机起飞降落,接收来自各地的乘客,也可以将乘客送往各地,是一个“核心交通枢纽”。

“高速通信处理器不仅在货运飞船的天地测控通信中发挥着巨大的作用,也为空间站千兆通信网的建立奠定了扎实的基础。”冯书谊说。

高精度测量助天舟天宫“温情”对接

4月22日中午,天舟一号与天宫二号成功完成首次“温情”对接。记者从中国航天科工集团公司三院了解到,该院33所研制的石英挠性加速度计不负众望,对交会对接过程中所产生的加速度信息进行高精度测量,从而为飞船精准掌握自身姿态变化提供了必要的前提。值得一提的是,这也是该产品继成功助力神舟系列飞船历次飞行任务后再次建立功勋。

之所以说空间交会对接是“温情”对接,是因为在飞船升空的过程中,最大加速度可达3g以上,而交会对接时的加速度甚至只有μg(微g)量级,这样的对比就好像用推动一只蚂蚁的力量去推一头牛,简直“温柔”到了骨子里。两大“硬汉”之间能实现这样的“温情”对接,离不开石英挠性加速度计在其中的完美表现。

从“神舟一号”到“神舟七号”,石英挠性加速度计为飞船返回舱提供了精确的加速度测量;从“神舟八号”到“神舟十一号”,石英挠性加速度计身兼数职,作为高精度加速度敏感部件的核心器件,为飞船姿态控制、交会对接提供微重力、速度和速度增量等信息精测;在已经完成的嫦娥3号和即将开展的嫦娥5号飞行任务中,它都是不可或缺的重要产品。

从1999年初次上阵至今,石英挠性加速度计18年来成功完成十余次飞天任务。此次“天舟一号”的飞行任务,又给石英挠性加速度计提出了更严格的可靠性和环境适应性要求,仅稳定性的测试周期就比常规产品多出数倍。为了给“天舟一号”提供最可靠的产品,33所技术人员在8个月的时间里,对产品进行了温度循环、振动冲击、低气压、离心实验等苛刻的试验验证。主任设计师魏超表示,温度循环需要技术人员昼夜接力测试一周以上,精度测试要反复开展20遍以上。

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