北斗三号工程是我国重大科技项目,我所为项目配套的星载计算机、星载电源,为北斗三号系统按时成功完成全球组网发挥了重要作用。
星载计算机
北斗三号卫星星载计算机是我所研制的首批高轨道、长寿命卫星计算机,在轨主要负责卫星平台信息处理、轨道数据采集、卫星姿态控制、星上时间管理以及各种飞行任务管理和数据处理工作,对卫星上各功能模块进行高效可靠的管理和控制,监视整星状态,协调整星工作,是整星核心设备。
星载计算机采用集中式系统架构,运用计算与IO控制并发技术,将传统卫星平台的数据管理计算机、姿态控制计算机和电源管理计算机的功能,在一台计算机内进行了一体化集成设计,在确保计算机高效、有序、可靠地实现卫星平台的各种控制与管理功能的同时,有效简化了卫星平台电子系统复杂度,并减轻卫星平台的重量和体积。
他们是宇航计算机设计事业部导航项目团队成员,共6人。其中研究员1人,高级工程师1人,工程师4人。自团队成立以来,他们承担了我国北斗组网项目、悟空号项目的卫星星载计算机的设计工作,进行了“十二五”、“十三五”星箭可靠性课题2项,先后发表论文10余篇,专利技术4项。
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北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道(IGSO)卫星和20颗非静轨道(MEO)卫星组成,轨道高度分别为3.6万公里和2.4万公里,空间环境恶劣,星载计算机需要满足在两种轨道环境下均可以长期稳定运行的能力,可靠度要求高。在研制过程中,突破了系统重构、高可靠安全指令输出、智能化多通道数据采集、多功能集成设计、抗空间辐照设计以及星上实时时钟自主管理等多项关键技术,使得星载计算机寿命达到10年以上,可靠度在寿命末期达到0.989。
9个品种161台套电源产品
我所为北斗三号工程共配套了9个型号161台套电源产品,为自主运行、测控、姿轨控等多个分系统单机提供二次电源供电。
相控阵电源是我所为北斗工程相控阵雷达研制的专用电源。该产品从2015年开始研制42V母线产品,后又扩展了100V母线产品,是我所配套西安分院的第一款大功率卫星电源产品。2016年又先后完成了西安分院100V和42V激光导航电源任务,作为北斗四号技术储备进行搭载试验,这四款产品设计上大量使用了所自主研发生产的抗辐照VDMOS器件,单台用量70余只。
他们是电源设计事业部北斗系统工程电源项目组的航天人。这是一支技术精良,态度严谨的团队,该团队现有人员13人,其中高级工程师5人,工程师4人,助理工程师4人。承担我国北斗测控分系统三个型号、姿控分系统两个型号以及自主运行分系统五个型号的电源单机产品共计170台/套的设计和生产,先后共发表论文10余篇。
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我所为小卫星创新研究院北斗任务配套的电源项目,有扩频应答机电源、遥测终端电源、遥控终端电源、星敏感器电源和二次电源组件。这5款电源从2015年开始研制,设计上基于所产抗辐照DC/DC电路,搭配外围功能电路,完成用户所需的功率变换需求。上述电源产品基本实现了全国产化,主要器件所产化,从DC/DC电路、滤波器等混合电路到运放、LDO等集成电路,再到VDMOS,全部使用了所产CC等级器件,部分所产器件还在这几款电源中完成首飞。