天舟一号升空的幕后“安全智慧大师”

　　央广网北京4月24日消息 (王雪姣)4月20日，我国第一个“太空快递员”——“天舟一号”从海南岛升空，开启它的太空初探索。在这个过程中，它将要和特别能坚守的天宫二号尝试新的合作方式，进行三次交会对接。

　　在这个过程中，中国电子科技集团公司（以下简称“中国电科”）这个“安全智慧大师”对天舟一号进行了全流程、更安全的技术升级和改进，确保日后运送的货物安然无恙地到达。

　　设备组装：全国产、更安全的系统组件

　　天舟一号作为我国自主研制的首艘货运飞船，将主要承担货物运输和推进剂太空在轨补加工作。其货物运载量是国外货运飞船的3倍，在功能、性能上都处于国际先进水平。   

　　为了让这一“高重量级”的“快递员”安然升空，中国电科为其配备了全国产、更安全的全新“神经系统”、“神经网络”和“神经元”等，绝对是精彩亮相。

　　本次天舟一号任务中，中国电科研发了数字信号传输光模块这一“神经系统”，首次在航天工程上应用，完成飞船舱内视频、监控、语音信号数据的传输。

　　“数字光模块好比人的神经系统，控制着数据的发送、传递、接收。比如飞船从宇宙空间采集到的图像数据、地面控制台与飞船之间的通话、交汇对接时的传感数据都是由数字信号传输光模块完成。”中国电科数字光模块专家罗洪说。

　　据悉，以往飞船通常应用铜缆传输信号，但因为体积大、重量大、传输距离短、传输速率低、抗干扰能力差的缺点，一直制约飞船发展。“在未来空间站的建设中，由于数据吞吐量的急剧加大，不采用数字信号传输光模块，空间站将不堪重负。”

　　中国电科研制的数字信号传输光模块与传统铜缆传输系统相比，重量降低到原有的十分之一、体积减小五分之一、传输速率从兆比特量级提高到吉比特量级、空间抗辐射能力达到高轨运行能力等优势，实现了产品的抗辐照、小型化、温度适应性强、高灵敏度和高速率性能，成功解决了空间飞行器信号传输设备的小体积与小重量设计需求，提高了信号传输速率，有效提升了空间飞行器信号传输性能，可靠保障空间飞行器运行。

　　在天舟一号的推进舱和货物舱内遍布电子控制系统，这些犹如它的的“大脑”和“神经”，精准控制着天舟的每一个动作，捕获、缓冲、拉近，分毫不差、精准无误。在精细、庞杂的电子控制系统中，中国电科贡献了两颗重要的核心芯片——抗辐射加固1553B总线控制器，应用于天舟数管分系统，作用功能是实现数据命令的可靠传输及部分设备的有效控制，犹如天舟一号的部分“神经网络”，发出无数的支线数据命令，实现各个神经、器官的数据通信，共同完成天舟的各种动作。

　　中国电科专门针对芯片中的存储器、触发器等薄弱、敏感单位进行逻辑层面的抗辐射加固设计，同时在版图设计中进行单独全定制设计，实现了最终抗总剂量能力达到国际先进水平。这就相当于在无尽的太空中，从各个方向、各个距离的带电粒子的打击，而经过抗辐射加固的芯片则是一个肌肉发达的“拳击手”，能够承受多次打击而屹立不倒。

　　同时，中国电科为天舟一号配套了100%全国产自主研发的10余种70余只传感器、多组光缆及光纤连接器这些关键“神经元”，实现了核心器件自主可控。其中，传感器遍布飞船的热控、推进、环控生保等分系统，配套种类包括压力、温度、湿度、氧气、二氧化碳、离子感烟、差定温等传感器，可实现环境监测与控制及飞行姿态调整等。光缆及光纤连接器用于光端机和光探测器之间光路的通信互连及数据的高速双向传输，保证飞船在轨运行期间数据传输的稳定性和可靠性。

　　此外，在“天舟一号”任务配套中，中国电科立足自主创新，研制出了国内首款应用频率达到40GHz的微波传输端子及外壳，首次研制成功100VDC/DC电源和EMI滤波器，使载人航天工程中将航天器母线电压提升到100V，有效提升了载荷能力和供电总效率。