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为“嫦娥”配备“好管家”— 金沙第一娱乐娱城官网承担“嫦娥二号”地面应用系统纪实

来源:中国电子报     编辑:     发布时间:2010年11月15日              

金沙第一娱乐娱城官网保障“嫦娥二号”工程系列报道
为“嫦娥”配备“好管家”

金沙第一娱乐娱城官网承担“嫦娥二号”地面应用系统纪实


本报记者 徐恒
    当“嫦娥二号”进入环月轨道到月宫巡游,去获取月球宝贵信息的时候,地球上必须有一个“管家”告诉她何时开启哪种科学探测仪器进行工作,何时让照相机睁开眼睛拍照,何时又闭上眼睛给照相机充电。当她把探测获取的信息源源不断地从九天之外发回地球时,地面上的这个“管家”还要接收、处理和管理这些信息。例如月球表面三维影像、月球物质成分、月壤特性、地月与近月空间环境……这个“管家”连接着“天”与“地”,它就是探月工程中的地面应用系统。在“嫦娥二号”工程中,中国电子科技集团企业承担并圆满完成了地面应用系统的研制、生产及保障任务。

    技术和产品过硬

    “嫦娥二号”地面应用系统由数据接收、运行管理、数据预处理、数据管理、科学应用与研究5个分系统组成。在“嫦娥二号”任务中,中国电子科技集团企业第54研究所(简称54所)在地面应用系统数据接收分系统中主要负责部分改造工作。据54所有关负责人先容,他们根据嫦娥二号任务需要,对监控与任务管理、网络协议转换、ACU上位机和落地数据管理等设备进行了适应性改造,还对50米天线伺服系统进行了改造。
    50米天线伺服控制系统改造的目的是面向探月二期任务的需求,针对一期伺服系统存在的不足进行适应性改造,在保证系统性能指标的同时进一步提高系统的可靠性、可维修性和安全性。
    50米天线伺服改造以提高系统可靠性为主要目标,在器件选择上,采用了成熟的、先进的、可靠的货架产品。在控制架构上,仍采用经典的位置、速度和电流三闭环结构,全部控制环路都实现了数字化控制。在驱动模式上,采用全新的、数字化的四电机、四独立速度环组合的消隙方法消除齿隙。由于每个电机都是独立的速度环驱动,所以电机个数可以任意组合,如遇某个电机故障,可以快速配置成三电机、双电机消隙工作,甚至可以单电机完成天线转动任务,大大提高了驱动系统可靠性冗余度。对于伺服控制的核心ACU(天线控制单元),54所采用了全自动的双机热备份设计,主ACU故障时,系统自动切换到备份ACU工作,继续实行后续的任务。
    另外,为保证“嫦娥二号”任务完成,必须增加新的测控设备,保证探月二、三期任务并兼顾未来深空探测的需求。中国电子科技集团企业第39研究所(以下简称39所)承担了深空测控系统64米、35米的研制任务,承担了乌鲁木齐25米射电望远镜和青岛18米天线天伺馈分系统的改造任务。任务前期,结合我国深空测控地面测控系统天线研制任务书和总体方案的要求,39所组织骨干力量开展了深空测控天线系统的关键专题研究,先后突破了“金属格栅反射镜技术、副面调整技术、天线降噪技术研究、高收发隔离技术、大型毫米波天线高精度跟踪指向与测控技术、大口径毫米波天线射频性能测试与标校技术”等关键技术。通过加强技术攻关和研制能力投入,39所先后在分析、设计手段,工艺制造水平和测试检测手段等方面取得了技术突破。
    值得一提的是,我国建立了VLBI天文观测系统,日夜不停地接收来自“嫦娥”的信息,然后将数据传给控制中心。而低温接收机是射电望远镜最重要的组成部分,测控系统接收到信号是否准确清晰,关键取决于制冷接收机的性能,因此其被称为VLBI测轨分系统的“咽喉”。中国电子科技集团企业第16研究所(以下简称16所)研制生产了这种低温致冷接收机。其主要作用是将天线接收到的微弱射频信号经低温接收机放大后,按不同的接收终端要求进行分路、混频,再经过中频放大及滤波,最终输出给各个接收终端。

    质量就是生命

    “质量就是生命!”对于航天任务来说,高度的稳定性和可靠性至关重要。因此,中国电子科技集团企业各研究所在接到“嫦娥二号”任务后,高度重视,迅速行动,精心部署,全力保障任务的成功完成。
    低温接收机自安装到各个台站以来,基本上处于正常运行状态。到2010年9月已经累计工作3万小时以上。2009年5月,VLBI测轨分系统专家与16所研发人员召开该型号S/X致冷接收机维报研讨会,双方就该型号低温接收机运行期间(2005—2009)出现故障现象和存在的问题进行了认真分析,形成了该型号S/X致冷接收机保修和巡检计划。2009年11月-12月、2010年4月-5月和2010年8月-9月,16所又组织技术人员对4个台站进行了3次巡检,及时更换了4个台站的制冷机冷头、吸附器等易损件,并对系统进行了全面测试检查。3次巡检中,16所前后共派出技术人员达24人/次,他们不辞辛劳、不计较个人得失连续出差,认真巡检,突破了如何快速排除故障等关键技术,为保证接收机的长效工作作出了重要贡献。
    54所在项目进展到关键的现场调试阶段,为了保证工作进度,课题组宋之民、范玉超等同志废寝忘食,连续工作。大家戏称他们的工作是上午、中午、下午、晚上(上半夜)和夜里(下半夜)五班不倒。张焱同志作为项目负责人,带头加班。联试期间,北京、昆明两处跑,他笑称自己是最感谢中国移动的人。
    承担地面应用系统任务的39所加强组织管理,保障“嫦娥二号”任务成功。39所领导高度重视探月工程,在任务明确后,马上组建了以领导为行政总指挥、项目技术总设计师的双师系统,明确了各系统任务及相应组织的职责,制定了详细的研制计划,并设立深空探测项目管理办公室,完善质量保障体系。
    为了保障“嫦娥二号”发射阶段设备的正常运转,39所组织技术骨干开展任务保驾工作。保驾人员针对研制设备的问题进行梳理、解决,同时对“嫦娥二号”任务中39所设备的运行情况进行跟踪及时发现并解决问题,确保“嫦娥二号”任务期间设备的正常运行。

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