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(shí)，中國(guó)的航空航天事業(yè)喜獲豐碩成果，承載著中國(guó)億萬(wàn)人民探月夢(mèng)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(guó)航天專(zhuān)家特別定制的“二級(jí)跳”，引起了國(guó)際宇航界的廣泛關(guān)注。這項(xiàng)技術(shù)目前僅被世界上屈指可數(shù)的國(guó)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(jià)值，為不久的將來(lái)“載人航天”及“深空探測(cè)”工程奠定了重要的基礎(chǔ)。

探月工程是中國(guó)中長(zhǎng)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(guó)航天科技事業(yè)的第三個(gè)里程碑。此次型號(hào)任務(wù)的順利完成得益于強(qiáng)大的中國(guó)航天隊(duì)伍，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院502所對(duì)“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(jiǎn)稱(chēng)：軒宇空間）作為502所全資子公司在上級(jí)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(cè)試系統(tǒng)保駕護(hù)航。

軒宇空間自成立起，便立足于航天測(cè)試與仿真領(lǐng)域，公司組建了專(zhuān)業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)隊(duì)伍，秉承自主研發(fā)的原則，不斷開(kāi)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(hào)任務(wù)提供最安全、最可靠、最有效、最便捷的測(cè)試與仿真服務(wù)。截至目前，軒宇空間已為我們國(guó)家航天事業(yè)多個(gè)型號(hào)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(gè)過(guò)程中，軒宇空間圍繞著“測(cè)試”與“仿真”兩大路線(xiàn)展開(kāi)工作，涉及“芯片篩選”、“單板測(cè)試”、“部組件整機(jī)測(cè)試”、“分系統(tǒng)測(cè)試”、“整星測(cè)試”和“在軌測(cè)試”等各個(gè)環(huán)節(jié)。軒宇空間的主要工作是在型號(hào)的研制及飛行過(guò)程中提供相關(guān)的測(cè)試設(shè)備，以便于衛(wèi)星的軟硬件測(cè)試。此次“二級(jí)跳”神功的通關(guān)過(guò)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(kāi)發(fā)芯片測(cè)試床，實(shí)現(xiàn)多芯片同時(shí)測(cè)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(cè)，控制敏感器的工作模式，采集敏感器的輸出；

? 實(shí)時(shí)檢測(cè)測(cè)試過(guò)程中芯片的功耗情況，防止異常狀態(tài)下芯片損壞；

? 測(cè)試軟件自動(dòng)識(shí)別故障源，并提醒測(cè)試人員。

第二關(guān)：星載CPU應(yīng)用軟件測(cè)試

招數(shù)分解：

? 驅(qū)動(dòng)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(shí)進(jìn)行軌道動(dòng)力學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)仿真運(yùn)算；

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

? 通過(guò)通信總線(xiàn)完成遙控執(zhí)行發(fā)送；

? 通過(guò)UDP完成測(cè)試過(guò)程中重要數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)入庫(kù)；

? 星載CPU系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的功能及性能測(cè)試；

? 采用FPGA技術(shù)完成重要信號(hào)的時(shí)序仿真和故障注入測(cè)試。

第三關(guān)：衛(wèi)星AOCC地面測(cè)試

招數(shù)分解：

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

? 通過(guò)Labview軟件進(jìn)行測(cè)試流程管理，為星載計(jì)算機(jī)提供開(kāi)環(huán)測(cè)試、閉環(huán)測(cè)試等手段；

? 采用FPGA及ARM等技術(shù)對(duì)信號(hào)的時(shí)序特性進(jìn)行測(cè)試，精確反應(yīng)各信號(hào)的指標(biāo)。

第四關(guān)：返回器推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試

招數(shù)分解：

? 對(duì)推進(jìn)分系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電氣層測(cè)試，包括接口匹配、信號(hào)質(zhì)量、負(fù)載能力等；

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

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

? 模擬推進(jìn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)閥門(mén)等機(jī)構(gòu)件進(jìn)行測(cè)試。

第五關(guān)：控推分系統(tǒng)測(cè)試

招數(shù)分解：

? 對(duì)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(cè)試；

? 采用Vxworks操作系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星的動(dòng)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(lì)信號(hào)，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(cè)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(cè)試序列配置、故障在線(xiàn)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(duì)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(wèn)題并準(zhǔn)備控制策略；

? 提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口，對(duì)衛(wèi)星飛行的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和預(yù)判，對(duì)衛(wèi)星飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；

凱旋：返回器回收

招數(shù)分解：

? 提供專(zhuān)用裝置用于返回器落地后危險(xiǎn)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(jiàn)，軒宇空間從衛(wèi)星研制初期到發(fā)射完畢回收多個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了大量的服務(wù)工作，為型號(hào)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(cè)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(jí)芯片研制，目前已經(jīng)研制出星載CPU（SOC2008）和一些宇航級(jí)接口器件，部分已經(jīng)過(guò)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(chē)顯示屏，目前樣機(jī)正在測(cè)試過(guò)程中。當(dāng)然，這一切成績(jī)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(chéng)為廣大用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，助力國(guó)民經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展。