精准测控,不辱使命( 二 )


起初方案设计和生产似乎顺风顺水 , 然而产品电性能测试结果如同一盆冷水 , 浇灭了所有人心中的欢喜 。测试发现 , 这台产品的电磁兼容性指标有所恶化 , 不能满足飞船的使用要求 , “瘦身”的结果可能伴随着“伤身” 。经过分析 , 其原因在于产品的体积减小之后 , 辐射杂波在狭小的空间里相互“串门” , 干扰了电路的正常特性 。为了给产品“疗伤” , 中国航天科技集团八院电子所研制团队从元器件重新选型和切断干扰路径两个方向下手 。产品中最大的干扰源是分频器 , 为了兼顾性能和电磁兼容 , 研制团队选择了多款不同规格的分频器 , 经过仿真分析最终定型 。同时严控传输信号的印制板线和导线安全间距 , 避免不同的信号互相“串门” 。最终 , 电磁兼容问题得到了完美的解决 , 应答机“瘦身”取得了真正的成功 。
空空通信机的“瘦身”优化设计方案 , 采用了硬件功能软件化的思路 , 不同需求选择不同软件配置项 。针对不同的工作模式 , 中频信号处理模块采用硬件通用化设计和软件无线电技术实现对中频信号的信息提取和基带处理功能 , 最终空空通信机重量减少1/3 , 体积减小1/2 , 同时产品研发时间更短、产品调试效率更高 。
“技能”升级 , 增模式强功能
在载人飞船产品家族里 , 还有两位重要成员就是遥测遥控产品和话音处理设备 。中国航天科技集团八院电子所遥测遥控产品主要包括遥控解调器、遥测中控采编单元等 。
作为载人飞船的关键单机 , 遥测遥控产品一直是默默无闻的老大哥 , 它们不像图像、话音类单机与航天员亲密接触 , 但却在整个飞船发射返回任务中扮演着重要角色 。中国航天科技集团八院电子所遥控产品主任设计师季彦芳表示 , “为了进一步提升产品的可靠性和兼容性 , 遥控设备在原产品的设计基础上 , 通过驱动芯片改型、飞行器识别码自适应配置等设计手段 , 以适应空间站工程多船在轨协同工作的匹配性 , 同时通过密码方案设计改进 , 大大提高了飞行器的设计安全性 。”遥测设备是载人飞船健康状态的“晴雨表” , 是显示飞船状态的关键设备 。它给地面飞控人员提供了飞船各阶段的状态 , 以保证飞船稳定可靠运行 。神舟十二号到神舟十五号飞船的遥测设备 , 与神舟十一号相比 , 通过方案和技术改进 , 在原有传输遥测数据的基础上 , 增加了话音数据的同步传输 , 同时具备话音数据的冗余备份 , 为天地通话保驾护航 。“如果将话音数据比做货物的话 , 遥测设备就是运输这些货物的卡车 。”中国航天科技集团八院电子所遥测设备副主任设计师黄艳军说到 。“只有卡车性能稳定才能保证货物安全顺利地到达终点” 。
而话音处理设备作为飞船的“顺风耳” , 是航天员天地通话、器间通话的必需设备 , 可提供航天员在发射、在轨、返回等环节实时语音通信的保障 。神舟十二号至神舟十五号载人飞船的话音处理设备实现了多项“技能升级” 。中国航天科技集团八院电子所话音产品技术负责人黄建青介绍道:“与神舟十一号相比 , 在原有的天地话音链路的基础上 , 增加了全新的用于交会对接的空空话音链路通道 , 可以实现载人飞船与空间站对接前的高质量双向通话 , 为航天员们在空间站这个太空家园中的生活和工作提供了便携式通话服务 , 航天员可以不用来回在各个舱之间穿梭就可以进行信息传递 。”与天地链路相比 , 空空链路存在带宽限制 , 为了保证通话质量 , 中国航天科技集团八院电子所话音处理团队开展了多项方案论证和技术攻关工作 , 对话音编码算法进行了多次模拟和仿真 , 经过对编码模式的改进 , “最终实现在空空话音链路的编码速率降低的情况下 , 通话质量依然清晰 。”黄建青兴奋的心情溢于言表 , “同时 , 为了提高天地通话的可靠性 , 神舟十二号至神舟十五号飞船的话音处理设备增加了一路话音数据下行链路并通过USB应答机下传 , 通过增加冗余备份通道 , 确保了话音天地长链路传输的可靠性 。另一方面 , 与兄弟单位一起研制的加解密模块中的密码算法也全新升级 , 使天地加密通话更具安全性 。”