12月22日12點37分,我國新一代運載火箭長征八號在中國文昌航天發射場點火起飛,隨后順利將5顆衛星送入預定軌道,首飛任務取得圓滿成功。
中國電科在這次長八發射任務中,持續發揮技術創新能力,為火箭和衛星提供了測控通信、衛星載荷、電源產品和關鍵元器件等設備,為發射提供全程保障支撐。
Ka天基測控設備首次運用
扛起數據傳輸大旗
如果把航天器比作飛在太空的風箏,那么測控系統就像是一根看不見的風箏線,實現航天器在各飛行階段的軌道測量、遙測、遙控和圖像傳輸等工作。其中,天基測控利用天鏈衛星系統進行數據中繼,實現火箭遙測數據的超視距傳輸,相比陸基、海基測控,具有全程覆蓋、實時性高的特點。中國電科為長征八號研制的ka頻段天基測控設備,實現了ka頻段高速中繼傳輸在運載火箭飛行任務的首次運用。
“確保火箭在飛出國境后地基雷達不能跟蹤時,能夠實時獲取火箭遙測數據。”中國電科技術專家說,長征八號系列后續的發射任務將主要依賴天基傳輸,天基測控系統將直接扛起數據傳輸的大旗。
據介紹,這一新設備采用ka頻段的中繼測控終端和相控陣天線,在傳輸速率等性能方面更高,功能更強勁,個頭卻變小了。中國電科綜合利用芯片技術和微組裝工藝,實現了天基測控設備的小型化,解決了運載火箭對設備的應用需求,處于國內領先水平。
衛星載荷和電源產品
為在線工作注入活力
本次發射,長征八號成功將五顆衛星送入預定軌道。其中的“海絲一號”和新技術驗證七號衛星上,中國電科配套了衛星載荷和電源產品,為衛星“在線工作”注入滿滿能量。
“海絲一號”是中國電科和天儀空間研究院歷時一年,聯合研制的國內首顆商業SAR衛星,具有輕小型、低成本、高分辨率特點。其載荷和地面應用系統由中國電科自主研制。
該星載荷基于C頻段輕量化有源相控陣天線和一體化中央電子設備集成等技術,可全天候、全天時對陸地、海洋、海岸進行成像觀測,可為我國在海洋環境、災害監測,及土地利用等提供服務。目前,地面應用系統研發基本結束,將配合在軌測試和數據標定,并將在未來為用戶提供數據下載及原始數據、成像數據、自定義數據獲取等服務。
在新技術驗證七號衛星上,隨著太陽翼展開到位,由中國電科精心研制的電源產品開始為衛星注入能量。
“作為衛星能源系統的重要組成部分,太陽電池陣在光照期為衛星負載供電,同時給蓄電池組充電。”中國電科技術專家介紹,為該星配套的太陽電池陣,兼顧防靜電放電設計、抗原子氧設計、耐高溫設計,可為衛星在軌翱翔提供源源動力。
此外,中國電科還為新技術驗證七號衛星配套了鋰離子蓄電池組、蓄電池管理器和蓄電池繼電器盒等電源產品。
鋰離子蓄電池組是該星的儲能電池,采用全新鋰離子蓄電池組技術,實現了國產空間均衡管理器(SE)在空間產品上的應用;蓄電池管理器具有小型化、模塊化、可擴展性高等特點,可實時監控電池狀態,保證單體電池容量、在軌的一致性;配置的蓄電池繼電器盒產品,為同類產品中過流能力最大的產品,在電源供電情況下也可保證供電回路穩定可靠,為衛星提供了長期、穩定、可靠的充放電通路。
量身定制關鍵元器件
助力火箭成功“瘦身”
長征八號運載火箭是一型采用無毒無污染推進劑的新一代中型運載火箭,具有很強的性價比和安全性。基于此,中國電科為火箭“量體裁衣”,配套了系列小體積、輕量化的元器件,用精湛技術為火箭“減重瘦身”。
配套的大量濾波器、放大器、頻率源、振蕩器等微波產品,突破了系列關鍵技術,實現了系統級的板級垂直互聯,有效降低了載荷重量,提高了產品性能;訂制的小體積、輕量化二次供電方案,用高密度混合集成的厚膜電源及濾波器產品,可滿足長期在高溫、低氣壓、強振動等環境正常工作需求,保證火箭在飛行過程中保持穩定;配套的壓力、溫度、噪聲傳感器,實現了傳感器結構、材料、制備及工藝等方面的優化,確保了傳感器高精度、高可靠的參數測量要求。
衛星通信系統
追蹤火箭的“千里眼”“順風耳”
無論飛到哪,都能清晰看到火箭的蹤跡。這背后,是衛星通信系統在起作用。
“衛星通信系統負責搭建文昌發射場與其他指揮中心的衛通鏈路,可將任務過程中的關鍵數據傳輸至參試單位,‘遠在天邊、近在眼前’之所以成為現實,靠的就是它。”中國電科衛星通信系統總師介紹,為構建“眼觀六路、耳聽八方”的信息傳輸網絡,中國電科還研制配套了地面通信IP網,由網絡、網管、安全等三大系統構成,可在地面架設起一道道“信息傳輸大路”,并對地面通信設備的狀態和通信鏈路進行監控,實現整個信息系統的通信安全,讓畫面和語音更連續、更清晰、傳輸更快。
此外,中國電科還為文昌發射中心研制了實況電視系統,負責拍攝火箭發射實況、大廳指揮等重要圖像,從火箭點火的剎那到火箭上升階段的關鍵場景,如實記錄,高清傳輸,為指揮員提供可視化決策手段的同時,也為電視臺提供高清的畫面圖像。