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5月30日9时31分,神舟十六号飞船成功发射,航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮乘坐着神舟十六号飞船进入太空。神舟十六号飞船任务的主要目的为:完成与神舟十五号乘组在轨轮换,驻留约5个月,开展空间科学与应用载荷在轨实(试)验,实施航天员出舱活动及货物气闸舱出舱,进行舱外载荷安装及空间站维护维修等任务。
中国航天科技集团五院西安分院(以下简称:西安分院)为神舟十六号飞船研制的升级版中继终端,天线网络、仪表控制器应用软件继续发挥重要作用,为神舟十六号飞船航天员遨游“天宫”全程护航。
升级版中继终端有何不同
本次发射的神舟十六号飞船,将继续通过西安分院研制的中继终端所搭建“太空天路”,实现飞船与地面通信的畅通无阻,确保地面测试人员实时掌握飞船的飞行状态。
与以往的空间站飞行器不同的是,神舟十六号飞船上采用了具备三大优势的升级版中继终端。中继终端上所有产品均按西安分院目前最新技术进行了优化升级,以更小更优的产品为中国空间站稳定高效的运行贡献力量。
集成程度更高。之前发射的空间站各飞行器使用的中继终端产品重量接近36公斤,西安分院借助最新工艺技术,对产品进行高度小型化、集成化设计之后,在原有功能和性能不变的情况下,升级版产品已成功减重至27公斤。
处理能力更强。以前处理一项工作需要依靠产品中的几个芯片共同完成。在对产品的数字处理功能进行大量优化升级后,现在仅需一个芯片便可轻松应对同一项工作。
据西安分院载人航天工程任务负责人余晓川介绍说,在目前的中国空间站任务中,西安分院为我国空间站六舱(船)均配备了中继终端,让“感觉良好”持续在线。
航天员的随身“秘书”都能干什么
隶属于仪表与照明分系统的仪表控制器应用软件虽然听起来不起眼,却发挥着智慧随身“秘书”的重要作用。
化繁为简让数据更直观。神舟十六号飞船上所有分系统的参数内容都要通过数管分系统转发到飞船仪表上来显示。而要想将复杂的参数变成航天员可以掌握的直观数值,仪表控制器应用软件作为智能管理员直接发挥作用。
智慧大脑让交互更直接。当神舟十六号飞船各个分系统开始运行时,产生的数据会汇集到数管分系统,由仪表控制器应用软件对数据进行汇总,转换为航天员可以直观识别和操作的内容,并在仪表上显示出来。这样,航天员通过飞船上的仪表就可以直观地了解与飞船有关的所有参数,时刻掌握飞船各个部分的运行状态。仪表控制器应用软件作为“智慧大脑”,是与航天员直接实现交互的重要系统。
图形显示让信息更明了。在神舟十六号飞船上共有50余幅页面显示飞船各部分的情况,根据载人交会对接任务的需要,显示包括世界地图、航天员身体情况等相关内容。仪表控制器应用软件采用独特的图形显示技术,通过文字、图形、动画的方式,显示飞船轨迹、姿态、飞行状态以及各分系统信息。
据西安分院神舟十六号飞船仪表控制器应用软件研制负责人张赤萍介绍,使用这一独特的图形显示技术,不仅能得到新颖的仪表控制器显示效果,而且实现了空间智能化仪表中的图形、文字的处理与显示,为航天员执行任务提供了清晰、直观、舒适的显示界面。
通达天地的“信号枢纽”怎么工作
神舟十六号飞船上的天线网络虽然“身板小”,但是小小的天线网络却是飞船天线信号的枢纽。那么这个通达天地的“信号枢纽”在神舟十六号飞船上是怎么工作的呢?
为10余副天线提供信号通路。如果将神舟十六号飞船的天线信号通路系统比作铁路运输系统,那么一路路信号就是火车,天线网络更像是火车轨道和火车站调换轨道的道扳。神舟十六号飞船上10余副天线的信号接收和发送都是通过天线网络为其提供信号通路的。
信号枢纽三大成员各显神通。在神舟十六号飞船的天线网络上,共有USB天线网络、VHF天线网络、GNSS天线网络三部分组成。据西安分院神舟十六号飞船天线网络研制负责人朋毅介绍,当神舟十六号飞船的通信信号要通过天线网络时,首先要对信号进行分路或合成,并通过双工器对信号的杂波进行过滤,然后转换为可接收或发送的信号。其中的GNSS天线网络还在后续的航天员返回地面过程中发挥着关键作用。
2023年是我国空间站应用与发展阶段元年。神舟十六号飞船作为这一阶段的首发载人飞船,意义重大,影响深远。西安分院载人航天工程任务团队坚持质量第一,严把质量管控关口,夯实质量管理基石,全面落实落细质量提升措施,不断拧紧团队成员“质量意识不松懈”的发条,全方位做好各项质量工作,有效保障了飞船质量稳定可靠。