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自主创新 修建天地“高速公路”~高速通信

时间:2022年11月18日 分类:科技资讯 浏览量:258

  从嫦娥奔月到万户飞天,从“天眼”探秘到载人航天,我国人民从遥远的时代开始就对浩瀚太空充满了向往。1992年9月21日,中共中央政治局十三届常委会第195次会议在京召开,专题审议发展载人航天工程问题。会议一致同意中央专委《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》,会议决定:中国载人航天工程立项上马,从发展飞船起步,代号定为“921工程”。中国载人航天工程开始进入工程研制阶段。

  今年适逢我国载人航天事业30年,经历锲而不舍的太空筑梦,载人航天工程“三步走”发展战略即将成为现实,中国航天人一步一个脚印稳步前行,推开了空间站时代的大门,收获着为梦想而奋斗的丰厚回报。

  作为载人航天研制队伍中的重要成员,中国航天科技集团有限公司八院804所(原813所)从神舟一号开始,便承担了测控与通信分系统单机产品的研制工作,是重要的电子产品研制单位。

  测控与通信分系统对于载人航天各个型号飞行器都是至关重要的,是保障飞行器正常运行的神经系统。1996年5月,在神舟一号飞船初样研制专题计划会上,与会领导要求测控与通信分系统用2个月交出9个子系统的41台桌面联试产品及20台专用地面测试设备,用于验证初样阶段飞船的关键指标,当时飞船在整个921大系统里进度已经吃紧,而测控通信又担负了初样飞船指标验证的关键作用,大家都有一个共识,“921工程”看飞船,飞船就看测控与通信。要在2个月时间拿出这么多台产品,而且几乎没有成熟的技术可以继承,这无疑是一场艰苦的硬仗。但为了抢占测控任务,804所(原813所)的与会领导立下了军令状。在随后的两个月时间里面,他们科学组织、创新管理、统筹资源,不管是领导,还是设计师、工艺师、型号管理人员,大家都众志成城瞄准目标艰苦奋战,很多人都睡在单位,没日没夜地抢进度,最终硬是在2个月时间里按时交付产品和地面设备,令国防科工委、集团公司、五院、八院等领导都感到吃惊和满意,804所(原813所)一炮打响,也牢牢稳住了载人飞船测控分系统9个子系统的任务份额。尽管已经过去了快30年,但经历过那段时光的人们回忆起当年的奋斗场景,都仍会唏嘘不已,记忆犹新。

  九天探梦 三代人接续奋斗

  2013年6月7日,青年报在第四版和第五版上刊登了题为《上海“三代”航天人见证首次载人飞行十年来发展历程》的报道。这篇报道讲述了804所在921工程中,从事遥控产品的三代设计师攻坚克难、持续书写辉煌的逐梦历程。

  陈相周,1943年生,曾先后参与研制东方红1号等,是804所921工程一期的技术负责人。张新伟,1970年生,92年从浙江大学遥感专业毕业以后,他跟随师傅陈相周克服种种难关,成功完成国内首台数字化遥控机的研制工作。之后,作为804所921二期的技术负责人,他又带领团队顺利完成“交会对接”的重任。李彤琛,1975年生,曾是804所921三期的指挥,从神舟八号和天宫一号开始,她就独立承担起了遥控产品的研制任务,带着身边的年轻人,顶着交会对接任务的更高要求和竞争单位的虎视眈眈的巨大压力,硬是把两大型号的遥控产品研制成功了。三位航天人在一代代遥控产品的研制历程中不怕苦、不怕累,克服了各种艰难,确保了任务的成功,同时也将航天产品的研制重任成功传递到第四代、第五代接班人。他们所经历的,所梦想的,是中国航天发展黄金时代的缩影,而他们所追求的,也在今天一步步变成现实。老一辈的航天人倾尽一生铸就国之重器,他们给我们留下的不止是吃苦耐劳、敢打敢拼、勇于创新的背影,更重要的是,他们教会我们作为航天战线的新一代如何在漫漫人生路上顶天立地,这是独属于航天人的情怀,这是航天人令人骄傲的骨气。

  艰苦奋斗 看见更清晰的太空

  921工程的精神代代相传,为青年一代在迈向星辰大海的征途中点亮方向,也将中国航天人千年不变的求索精神与飞天情怀延续下来。作为新时代航天精神的践行者,804所图像分系统团队牢记重托、不辱使命,成功保障20余次载人发射任务并实现航天员全部安全往返,用100%的成功创造“中国速度”的鲜活诠释。

  随着航天图像技术和数传技术的发展,在通信带宽约束条件下已经能够达到1080P的高清水平。从早期载人飞船VCD的图像水平,到天宫空间实验室阶段DVD的水平,再到现在1080P的高清水平,每一步都展现着中国航天在图像领域的发展历程和技术实力。这是804所图像分系统团队在这30年间交出的答卷。

  从单板相机和电源、通道切换设备分立的形式,到单镜头的高清相机,再到360度全景高清相机,三十年的更新换代,吴庆学见证了每一个过程。1994年加入“921工程”团队。28年时间里,他俨然成为该领域的“老法师”。2007年,他开始担任所载人飞船型号技术负责人。因为最初做图像产品,所以他对飞船上的图像产品有着深厚的感情。图像子系统作为飞船的“眼睛”,将飞船发射飞行过程的图像完整、实时、清晰地显现在全世界人民的面前,为飞船的飞行之旅留住了精彩的瞬间。为了确保飞船图像的质量,吴庆学对产品的每一处更改,哪怕是一片电容、一个电阻,都会再三确认和评估。

  在一次试验中,图像团队发现舱内摄像机在联试过程中发生色彩有轻微变化的现象“其实对于普通监视摄像机,或许那根本就算不上问题。” 主管设计师沈剑锋回忆道,“但对于成熟产品出现的问题,大家关注度尤其高,而且作为上天产品,图像团队都感到高度紧张与不安。”那几天,大家一起“憋”在实验室,通过使用不同的摄像机,放置于不同的光照环境,进行高低温摸底、加干扰等等验证试验。“我们必须要确定它发生的原因,不能就这么不明不白地蒙混过去。”

  几个通宵达旦的“车轮式”排查,几个故障分析树上的红叉叉,设计师们最终确认了引起该现象的原因是摄像机所处的测试环境中日光灯管的频闪引起了自动白平衡调整,属正常现象。弄清楚原因之后,吴庆学和设计师们终于长吁了一口气,把心放回了肚子里。就是团队这样的决心和毅力,使得电子所的图像产品在每一次发射任务中都能完美演绎。

  300度左右的温差、真空失重、强辐射环境使太空生存充满危机,24小时不间断监视将在必要时刻为航天员赢得一线生机。作为地面工作人员唯一的“眼睛”,电子所“智”造的摄像机为人们记录了每一次发射与返回,一次次出舱活动与天宫课堂,为航天员的日常活动保驾护航。

  人世间有一种唯美叫“陪你看日出日落”。在太空中,这种唯美画面航天员一天可以经历16次。但对全景摄像机来说,这未必是件好事——太阳很可能频繁进入全景摄像机的视场,使画面曝光过度。“我们设计了一种自动曝光算法,可以适应不同场景的光线明显变化。”电子所全景摄像机主任设计师徐起骄傲地说。正是这些太空“眼睛”,让我们的航天员能安心安全地在太空开展各项活动。

  自主创新 修建天地“高速公路”

  作为天地中继高速通道的处理中枢,高速通信处理器在天地之间架起了一座无形的“高速公路”。它是804所承担的测控分系统任务中最复杂的产品之一。

  空间站的高速通信处理器是804所研制的第三代高通设备,相比于天宫一号空间实验室的高通,它的传输速率增加了整整十倍,而用于货运飞船的第二代高速通信处理器则为了适应货船的应用特点,整合了图像、话音和以太网关的功能。三代高速通信处理器,虽然功能各不相同,但艰难攻克技术难关的过程却循环上演,也由此培养了三代804所的顶尖设计师,朱浩文便是第三代高速通信处理器的负责人,也是804所空间站核心舱的技术负责人。

  2010年,还是所培生的朱浩文在师傅王晓平和魏文超的带领下加入高通团队。两年后,空间站系统组织召开空间站立项综合论证评审会,会上,评审组专家一致认为空间站系统已按要求完成全部立项论证工作,开始转入方案阶段研制工作。2014年1月,804所完成核心舱方案阶段各项技术攻关总结,根据总体要求明确了测控、电源各单机的产品配套,并转入初样研制阶段。于是,毕业不久的朱浩文,正式踏上了空间站高通研制的漫漫征途。

  12年的时间里,朱浩文在黑暗中摸索,从无到有是一个异常艰难的过程,面对国际国内领域的一篇空白,朱浩文步履不停,一次次试验,一次次推翻原有的方案,在煎熬与迷茫中坚守,在欣喜与感动中成长,高通在一次次迭代中冲向巅峰。他一步步从设计师走到副主任,再到现在的技术负责人。这期间,朱浩文硕士毕业、结婚、生子,和中国的空间站共同成长。“高通是软件最多、功能最复杂、测试时间长的产品,加上国产化器件的使用也带来了不少意想不到的困难,研制过程变得尤为艰难。我以前带的两个徒弟因为坚持不下来都跑了。我做高通也有12年了,对它有很深的感情,不愿意放弃,我真心敬佩像吴庆学吴总这样为航天奉献了一辈子的人.等今年我们的空间站建好之后,我的心愿也就达成了!”

  发射、入轨、对接,九天探梦,一气呵成;追赶、并跑、领跑,五十年差距不断跨越。2022年是空间站建造决胜之年,努力攀登,矢志奋斗,中国航天员漫步太空的身影将更加自信从容,中国人将更好地探索星空、拥抱宇宙。在中国航天人的努力下,五星红旗一次次闪耀太空,中国航天必将行稳致远!

  作者:任帅娟 史博臻

  编辑:徐晶卉

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来源:中国科技资讯网

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