航天科工：跳動的天宮導(dǎo)航通信“心臟”

    隨著數(shù)字化時代的到來，頻率一詞被越來越多人所接觸。晶體元器件就是一種神奇的頻率產(chǎn)生器，它最基本的原理是壓電效應(yīng)——石英晶體的形狀變化會產(chǎn)生固定頻率的電信號，通過頻率控制手段，晶體元器件就更能大展拳腳，發(fā)揮它在航天工程上的重要作用，如同人的心臟一樣，使用一個穩(wěn)定頻率為“天宮一號”的各個分系統(tǒng)提供信號源。

    航天科工二院203所作為中國航天最早的晶體元器件研制單位，承擔(dān)了為“天宮一號”和神舟飛船提供時頻核心——晶體元器件的光榮使命，共為“天宮一號”配套了1000余只晶體元器件，為導(dǎo)航和通信等功能提供了堅(jiān)實(shí)保障。

    作為“天宮一號”的心臟，晶體元器件的重要性不言而喻，其設(shè)計(jì)加工過程可謂精雕細(xì)琢，不允許有半點(diǎn)瑕疵。每一個合格的晶體元器件，其原料石英振子需在20倍、50倍、200倍顯微鏡下“過關(guān)斬將”，其加工環(huán)境更是要求苛刻：高于萬級潔凈度的超凈廠房，至少經(jīng)歷3次的超聲波或等離子清洗，連封裝都需要高真空環(huán)境。

    自動判讀軟件——航天器測試的智庫

    測試，是航天器飛行之前的重要一環(huán)。測試就像健康大檢查，檢查到位、醫(yī)生負(fù)責(zé)，才能保證體檢的質(zhì)量。航天科工所屬航天測控公司研發(fā)的應(yīng)用于天宮一號等航天器測試的自動判讀軟件不僅是一臺全面的體檢設(shè)備，更是一個儲存了各界名醫(yī)經(jīng)驗(yàn)與醫(yī)術(shù)的智庫。它集合了眾多航天專家頭腦中的經(jīng)驗(yàn)和智慧，測得數(shù)據(jù)之后自動與“大腦”中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，馬上告訴你航天器的狀態(tài)是否正常，贏得廣大航天測試人員的廣泛好評。

    該軟件的投入應(yīng)用，不僅緩解了我國航天器專家人員不足的矛盾，而且極大地減輕了航天器專家的數(shù)據(jù)判讀負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)判讀的準(zhǔn)確性，提升了航天器潛在故障發(fā)現(xiàn)能力。

    “載人航天器測試數(shù)據(jù)自動判讀軟件”已在載人航天工程型號地面測試中全面投入使用，使用過程中取得了令人滿意的效果——大幅度提高了測試的自動化程度，有效發(fā)現(xiàn)了型號的多處隱患，解決了以往人工測試中無法對大數(shù)據(jù)量、高速數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)視、準(zhǔn)確判讀的問題，得到了型號總師和測試人員的一致認(rèn)可。

    據(jù)悉，我國航天器技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入到“高精尖”階段，這導(dǎo)致需要處理的信息量日益龐大、處理信息的速度日益加快、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系日益復(fù)雜，以往的人工識別判斷的模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對航天器進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的需要。“十一五”后期和“十二五”，我國進(jìn)入了衛(wèi)星密集發(fā)射階段，現(xiàn)有的航天器專家數(shù)量亦遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足發(fā)射需求，而培養(yǎng)一個航天器專家又需要較長時間。為解決以上難題，測控公司專門研制了“載人航天器測試數(shù)據(jù)自動判讀軟件”，以此軟件來代替航天器專家的部分?jǐn)?shù)據(jù)判讀工作。

    測控公司還攻克了難以將專家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為判讀知識的技術(shù)難題，設(shè)計(jì)了一套專門面向航天器的知識表示體系，用以描述航天器實(shí)際測試中出現(xiàn)的各種狀態(tài)，把航天器專家腦海里的知識和經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識別和執(zhí)行的信息，建立和完善了“航天器專家知識庫”。