460的二本文科大學（天和的510所力量）

2023-04-13 06:44:57

460的二本文科大學?新甘肅·甘肅日報記者 李滿福4月29日11時23分，隨著一聲巨大的轟鳴聲響起，中國空間站天和核心艙在文昌航天發射場點火升空此次發射，不僅標誌著我國載人航天工程「三步走」成功邁出第三步，更宣告了中國開啟空間站任務的新時代，今天小編就來說說關於460的二本文科大學?下面更多詳細答案一起來看看吧!

460的二本文科大學

新甘肅·甘肅日報記者 李滿福

4月29日11時23分，隨著一聲巨大的轟鳴聲響起，中國空間站天和核心艙在文昌航天發射場點火升空。此次發射，不僅標誌著我國載人航天工程「三步走」成功邁出第三步，更宣告了中國開啟空間站任務的新時代。

天和核心艙是我國空間站核心艙，是空間站的管理和控制中心，負責空間站組合體的統一管理和控制，支持實驗艙、載人飛船、貨運飛船等飛行器與其交會對接和在軌組裝，具備接納航天員長期訪問和物資補給的能力，支持開展航天醫學和空間生命科學試驗。

在此次任務中，航天科技集團五院510所再次聚力出發，研製的主動電位控制子系統、機械臂操作臺、空間站照明設備等產品，將在空間站天和核心艙中發揮重要作用，再次彰顯了510所齊心協力、拼搏創新的科研力量。

航天員的「金鐘罩」

——主動電位控制子系統

我國空間站採用高壓電池陣，在電離層等離子體環境中其主體結構將產生最高約-100V的電壓，當航天員出艙活動時，猶如工作在「高壓電線」上，生命安全受到極大的威脅，國際空間站將航天員出艙過程中艙體對航天員放電列為致命級的危害。主動電位控制子系統就是將空間站結構電位控制在安全電壓範圍內，保證航天員出艙時的生命安全，是保證空間站建設必須解決的核心關鍵技術。

「這是我國衛星主動電位控制技術的首次在軌應用，技術難度大，質量要求高，創新性強。」510所載人航天任務指揮馬洪炯說，與此前他經歷過的各項任務相比，此次任務複雜程度更高，壓力也更大。

主動電位控制子系統由電位檢測探頭、空心陰極發射器、管理單元、電源單元和供給單元組成。電位檢測探頭用於測量空間站的結構電位，其難點在於必須保證探頭在摺疊狀態下，百分之百地豎立展開，將探頭伸入空間等離子體環境中。同時，須採用非接觸測量方法，實現電位的精確測量。空心陰極發射器是主動電位控制最核心的部件，其作用是產生高強度的電子電流，將空間站的電位控制在安全電壓以內。管理單元用於監測系統的工作狀態，並實現整個系統的控制。其難點在於對故障的實時檢測、定位及瞬時恢復，以提高整個系統的可靠性。供給單元用於為空心陰極提供工質，其難點在於必須提供穩定的微小流量氙氣。

馬洪炯介紹，該系統集成了空間電位測量、電位控制、在軌診斷等新技術，涉及多學科。為此，510所集中了所內優勢力量，成立了由多部門參與的研製隊伍，突破了空心陰極大電子束流發射、電位探頭伸杆結構優化和絕緣隔離、故障的實時診斷，微小氣體流量控制技術，發明了測控一體的衛星結構電位主動控制系統，可將空間站結構電位控制在-37V，性能指標優於國際空間站的-40V，達到國際先進水平，達到了「可展開、測得準、控得住」的目標，保證了我國空間站在軌安全穩定運行。

空間機械臂系統的「大腦」

——機械臂操作臺

空間機械臂是我國進行空間站建造、運營和維護的智能機械手臂，是航天員的得力助手，也是我國空間站達到國際先進水平的重要標誌。用510所機電產品事業部馬動濤研究員的話說，這一塊是空間機械臂系統的「大腦」，無論是自主運行還是在軌、地面操控，都離不開他們所研製的機械臂操作臺。

馬動濤研究員介紹，機械臂操作臺一頭管理著機械臂，一頭聯繫著航天員與地面測控中心；它是空間機械臂與空間站數據交互的集散地，也是航天員與機械臂實現交互的終端。機械臂操作臺針對空間機械臂複合運動、單自由度運動等操控需求，提供了主從異構型的交互模式，豐富了我國航天員在軌人機互動的方式，解決了航天員對空間機械臂的有效操控和直接監測。另外，機械臂操作臺也是在軌進行機械臂操控的學習機，提供的在軌訓練模式可供航天員對空間機械臂操作進行流程預演與確認。

機械臂操作臺基於國產計算平臺研發，實現了在計算資源受限情況下的並聯機構閉環控制、力渲染、空間矢量控制、系統微振動抑制、圖形顯示及加速、投射電容觸控技術等關鍵技術的突破，整體指標達到國際先進水平。

太空之家的「燈」

——空間站照明設備

天和核心艙是我國首個長期在軌駐留的載人飛行器，航天員在艙內工作、生活及出艙活動都離不開照明設備。照明產品技術，本是510所的傳統「拳頭」技術之一。此次，天和核心艙大部分照明產品的研製工作交給510所，在情理之中。他們為此次天和核心艙全新設計了12種、60餘臺/套的照明類產品，主要有情景照明、便攜照明和艙外泛光照明等產品。

艙內情景照明產品包括通道照明、生活照明、閱讀照明、維修用頭燈、照明控制器等6類30餘臺產品。據軟體產品主管設計師夏加高博士介紹，這是我國首次在空間飛行器上應用情景模式可調照明技術，也是全球首次在大型載人太空飛行器內部全範圍應用情景照明技術。

由於航天員長期在軌生活，以前載人飛船單一的照明模式會造成航天員工作效率降低，生物鐘紊亂以及睡眠障礙等問題，情景照明產品通過對色溫、亮度、照明區域的可控調節，可解決上述問題。照明模式可精確到工作模式、就餐模式、娛樂模式、睡眠模式等；照明區域也可細分為工作區、生活區、閱讀區、維修區等；操作方式包括手持行動裝置WiFi無線控制、照明開關板有線控制等，這些人性化的設計，為航天員在軌工作、生活，提供了一個暖心的「家」。

空間站便攜照明設備主要用於艙外精準維修照明和艙內母線掉電時航天員轉艙或逃逸的應急照明，該設備滿足了在艙內、艙外工況下連續工作6小時的苛刻需求，也是國內首次將鋰電池應用於艙外可攜式產品設計中。艙外泛光照明產品，則是為航天員出艙時行走路徑上的輔助照明及艙外攝像照明而研製的產品，它是我國首次在軌應用的艙外空間環境長壽命照明產品。

除此之外，天和核心艙照明產品還有報警燈、專用照明燈、專用照明控制板等特殊場景燈具，它們和上述三類照明產品就如同葫蘆兄弟一樣，缺一不可，相輔相成，共同構建了一個明亮、舒適的中國空間站光環境。

空間站的「門神」

——艙門快速檢漏儀

在空間站的服役期內，天和核心艙與其他艙、飛船實現對接，航天員在軌出艙、穿艙等，都需要打開和關閉艙門。航天員在艙內要生存，維持其正常生活的氣體不能洩漏，艙門是否密封良好至關重要。

艙門快速檢漏儀，即是快速漏率檢測的機電一體化設備。510所技術團隊介紹，艙門在關閉後，快速檢漏儀創新性地利用了艙門的特有結構，利用門體上的兩道密封圈與門框之間形成的小空間，通過向小空間內充入一定量的檢測氣體，監測其壓力變化來判斷艙門的密封情況。如發生洩漏，艙門快速檢漏儀會立刻發出報警指示。他們打趣地說，艙門快速檢漏儀像貼在空間站艙門上的「門神」，為航天員提供艙門密封狀態信息，確保航天員工作和生活環境的安全。

航天員的「顯示器」

——綜合顯示單元

空間站綜合顯示單元，承擔著空間站、貨運飛船重要參數顯示、報警信息處理及手控指令的發送、在軌維護等任務。其配備的液晶顯示屏，是一臺集圖形顯示、語音通報、燈光報警驅動、指令發送、觸摸操作、多總線通訊等多功能於一體的新一代航天儀表設備。

為了確保在複雜宇宙射線和高能粒子條件下高速硬體系統正常工作，510所研製團隊開展了上百次仿真和實物驗證試驗，解決了高速電子線路抗輻照加固的難題。其設計採用的高性能處理器平臺，也是在我國載人航天任務中的首次應用。

設計適應於太空環境的「顯卡」系統並實現大屏幕的顯控技術，是研製組面臨的又一難題。為此研製組設計了具有自主智慧財產權的GUI系統，開發了適應空間環境的紅外觸控螢幕。該系統可使航天員在空間中有效進行觸摸操作，減輕了在軌操作負擔。

信息與軟體中心軟體主管設計師王國昱說，該單元作為人機互動儀表，將為航天員提供空間站的健康狀態信息，持續為空間站運行和航天員安全保駕護航。

航天員的「通訊網」

——音頻單元

音頻單元作為終端音頻儀表設備，是空間站特有的音頻設備。音頻單元既能接收整個空間站的報警信息，實現對航天員的語音報警提示，還能實現航天員與地面的天地電話，實現多艙狀態下各艙段航天員之間及地面測控中心的會議通話功能，為航天員在軌通話提供了多種模式。

音頻單元作為空間站中唯一的外放式音頻設備，在研製過程中面臨著較多的聲學設計難題。軟體研製團隊在調研的基礎上，提出了軟體三級加載方案，確保在惡劣環境下軟體不會「死機」。在空間站天地通訊網數據注入實驗過程中，研製團隊經過48小時不間斷測試，掌握了複雜環境下數據上傳帶寬和時延容限等技術細節，制定了窄帶寬、長時延、高誤碼率情況下的軟體在軌注入策略。該單元還有「免提」功能，為保證語音播報質量及通話效果，研製組自主開發了回聲抑制算法、自激抑制功能，並優化了聲腔結構，解決了聲學設備容易出現的回聲抑制、自激嘯叫等問題，最終讓所有通話「聽得清」。

在空間站天和核心艙任務中，510所本著技術有效傳承和創新發展理念，繼續弘揚載人航天精神，盡銳出擊，為我國航天事業貢獻了屬於510所的力量。

作者：李滿福

來源： 甘肅日報