軒宇空間——嫦娥仙子的護(hù)法

北京軒宇空間科技有限公司

2014年10月，正值金秋收獲時，中國的航空航天事業(yè)喜獲豐碩成果，承載著中國億萬人民探月夢想的“小飛”（CE-5T1飛行試驗(yàn)器）在太空中縱身一躍，出色地完成了中國航天專家特別定制的“二級跳”，引起了國際宇航界的廣泛關(guān)注。這項技術(shù)目前僅被世界上屈指可數(shù)的國家掌握，在航空航天及武器裝備等方面有著廣泛的應(yīng)用價值，為不久的將來“載人航天”及“深空探測”工程奠定了重要的基礎(chǔ)。

探月工程是中國中長期科技發(fā)展的重大工程之一，是繼發(fā)射人造地球衛(wèi)星和載人航天飛行成功之后中國航天科技事業(yè)的第三個里程碑。此次型號任務(wù)的順利完成得益于強(qiáng)大的中國航天隊伍，中國航天科技集團(tuán)五院502所對“小飛”核心部件的研制及飛行任務(wù)中關(guān)鍵控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，可謂勞苦功高。北京軒宇空間科技有限公司（以下簡稱：軒宇空間）作為502所全資子公司在上級單位的支持和引導(dǎo)下也積極地為“小飛”的誕生及飛行任務(wù)的地面測試系統(tǒng)保駕護(hù)航。

軒宇空間自成立起，便立足于航天測試與仿真領(lǐng)域，公司組建了專業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)隊伍，秉承自主研發(fā)的原則，不斷開拓創(chuàng)新、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)上緊隨航天技術(shù)發(fā)展的步伐，立志為航天型號任務(wù)提供最安全、最可靠、最有效、最便捷的測試與仿真服務(wù)。截至目前，軒宇空間已為我們國家航天事業(yè)多個型號的發(fā)射任務(wù)提供了保障服務(wù)，本次“小飛”任務(wù)也不例外。

在此次任務(wù)的整個過程中，軒宇空間圍繞著“測試”與“仿真”兩大路線展開工作，涉及“芯片篩選”、“單板測試”、“部組件整機(jī)測試”、“分系統(tǒng)測試”、“整星測試”和“在軌測試”等各個環(huán)節(jié)。軒宇空間的主要工作是在型號的研制及飛行過程中提供相關(guān)的測試設(shè)備，以便于衛(wèi)星的軟硬件測試。此次“二級跳”神功的通關(guān)過程中軒宇空間參與的相關(guān)環(huán)節(jié)如下：

第一關(guān)：星敏感器芯片老化、抗輻照實(shí)驗(yàn)

招數(shù)分解：

? 開發(fā)芯片測試床，實(shí)現(xiàn)多芯片同時測試；

? 定制試驗(yàn)工裝，可多方位調(diào)整芯片與光源、輻射源的角度；

? 敏感器芯片功能檢測，控制敏感器的工作模式，采集敏感器的輸出；

? 實(shí)時檢測測試過程中芯片的功耗情況，防止異常狀態(tài)下芯片損壞；

? 測試軟件自動識別故障源，并提醒測試人員。

第二關(guān)：星載CPU應(yīng)用軟件測試

招數(shù)分解：

? 驅(qū)動控制單元、敏感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部組件的數(shù)據(jù)流仿真；

? 采用Labview RT操作系統(tǒng)實(shí)時進(jìn)行軌道動力學(xué)及空氣動力學(xué)仿真運(yùn)算；

? 通過RS422/CAN/1553B通信總線完成遙測數(shù)據(jù)接收、解析和顯示；

? 通過通信總線完成遙控執(zhí)行發(fā)送；

? 通過UDP完成測試過程中重要數(shù)據(jù)的實(shí)時入庫；

? 星載CPU系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的功能及性能測試；

? 采用FPGA技術(shù)完成重要信號的時序仿真和故障注入測試。

第三關(guān)：衛(wèi)星AOCC地面測試

招數(shù)分解：

? AOCC對接部件的模擬，包括敏感器、執(zhí)行結(jié)構(gòu)等部組件的電氣接口仿真；

? 對AOCC的接口進(jìn)行電氣層的測試，包括接口匹配、負(fù)載特性、信號質(zhì)量等方面；

? 通過Labview軟件進(jìn)行測試流程管理，為星載計算機(jī)提供開環(huán)測試、閉環(huán)測試等手段；

? 采用FPGA及ARM等技術(shù)對信號的時序特性進(jìn)行測試，精確反應(yīng)各信號的指標(biāo)。

第四關(guān)：返回器推進(jìn)系統(tǒng)測試

招數(shù)分解：

? 對推進(jìn)分系統(tǒng)驅(qū)動電路進(jìn)行電氣層測試，包括接口匹配、信號質(zhì)量、負(fù)載能力等；

? 提供閥門、氣路等關(guān)鍵部組件的測試，包括閥門控制、氣流方向檢測、氣體濃度檢測等；

? 模擬推進(jìn)系統(tǒng)的控制指令和通訊接口，實(shí)現(xiàn)對推進(jìn)系統(tǒng)的控制；

? 模擬推進(jìn)系統(tǒng)的驅(qū)動電路，對閥門等機(jī)構(gòu)件進(jìn)行測試。

第五關(guān)：控推分系統(tǒng)測試

招數(shù)分解：

? 對衛(wèi)星姿軌控分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)、敏感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行軟硬件聯(lián)合測試；

? 采用Vxworks操作系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星的動力學(xué)仿真，模擬衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)信息；

? 提供敏感器的激勵信號，模擬敏感器在軌工作狀態(tài)；

? 提供電源分系統(tǒng)、數(shù)管分系統(tǒng)的仿真，模擬衛(wèi)星整星測試條件下，控推分系統(tǒng)的工作狀態(tài)；

? 采用組態(tài)軟件進(jìn)行測試序列配置、故障在線注入等，模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行各階段不同的突發(fā)情況，對控制策略進(jìn)行驗(yàn)證。

招數(shù)分解：

? 提供衛(wèi)星和太空三維仿真模型，進(jìn)行發(fā)射前飛行任務(wù)的仿真，提前發(fā)現(xiàn)問題并準(zhǔn)備控制策略；

? 提供實(shí)時數(shù)據(jù)接口，對衛(wèi)星飛行的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析和預(yù)判，對衛(wèi)星飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時顯示；

凱旋：返回器回收

招數(shù)分解：

? 提供專用裝置用于返回器落地后危險品的分離及回收；

? 提供工作人員的安全防護(hù)裝置。

由此可見，軒宇空間從衛(wèi)星研制初期到發(fā)射完畢回收多個環(huán)節(jié)都進(jìn)行了大量的服務(wù)工作，為型號任務(wù)的成功增添了一份保障。

軒宇空間在衛(wèi)星仿真與測試技術(shù)逐漸成熟之后，正在孕育著新的發(fā)展方向，比如宇航級芯片研制，目前已經(jīng)研制出星載CPU（SOC2008）和一些宇航級接口器件，部分已經(jīng)過飛行試驗(yàn)；風(fēng)電領(lǐng)域的風(fēng)電控制器和風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)研制成功并已服役；軌道交通方面的機(jī)車顯示屏，目前樣機(jī)正在測試過程中。當(dāng)然，這一切成績都基于其在航天領(lǐng)域十幾年的技術(shù)積累與沉淀，才使之成為了具備一流實(shí)力的企業(yè)。軒宇空間秉承著“全情投入、全力拼搏、全員創(chuàng)新、全面發(fā)展”的企業(yè)精神，促進(jìn)宇航產(chǎn)業(yè)和航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，竭誠為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，助力國民經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展。