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踐行技術(shù)立院|五院502所堅(jiān)持自主創(chuàng)新、深耕專業(yè)技術(shù)

時(shí)間:2024年12月19日 信息來(lái)源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊:194 字體:

自主創(chuàng)新是航天事業(yè)與生俱來(lái)的優(yōu)秀基因,是實(shí)現(xiàn)“并跑”“領(lǐng)跑”發(fā)展、加速培育新質(zhì)生產(chǎn)力的制勝法寶。專業(yè)技術(shù)是發(fā)展的根基,根基不牢,地動(dòng)山搖。五院502所堅(jiān)持自主創(chuàng)新,立足專業(yè)技術(shù),在完成國(guó)家重大工程任務(wù)的同時(shí),積極探索低成本產(chǎn)品設(shè)計(jì)和差異化生產(chǎn)模式,突破了一系列技術(shù)與性能提升難題,是踐行“技術(shù)是立院之本”的生動(dòng)印證。


“SpaceOS-天卓”操作系統(tǒng):
成功在400+航天器上應(yīng)用


502所完全自主研制的國(guó)產(chǎn)星載計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)“SpaceOS-天卓”,可應(yīng)用于載人航天、北斗導(dǎo)航、深空探測(cè)等重大航天工程任務(wù),滿足我國(guó)各類航天器在軌應(yīng)用需求。目前,該系統(tǒng)已經(jīng)成功在我國(guó)400多個(gè)航天器上應(yīng)用,在軌穩(wěn)定可靠運(yùn)行超過(guò)了12000星年。


SpaceOS-天卓操作系統(tǒng)已有SpaceOS I/II/III三代產(chǎn)品,具有“精、快、信、活、智”的特點(diǎn),可靠性、安全性突出,能夠滿足載人航天的網(wǎng)絡(luò)化、可擴(kuò)展需求,衛(wèi)星通信的高實(shí)時(shí)性、高吞吐量數(shù)據(jù)交換需求,深空探測(cè)的自主、智能需求,星座組網(wǎng)的星間、星內(nèi)協(xié)同需求。同時(shí),作為嵌入式操作系統(tǒng),該產(chǎn)品也被廣泛應(yīng)用于航天領(lǐng)域的有效載荷、安防等領(lǐng)域,在物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件等領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用前景。


20世紀(jì)70年代研制我國(guó)第一臺(tái)星載計(jì)算機(jī)時(shí),502所開(kāi)始了空間飛行器嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)SpaceOS的研制。2006年,SpaceOS Ⅰ在東方紅四號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)上首飛成功,在軌表現(xiàn)良好。2013年,SpaceOS Ⅱ在嫦娥三號(hào)巡視探測(cè)器上首飛成功。2019年起,研制人員面向航天器網(wǎng)絡(luò)化、智能化、可擴(kuò)展、高可信的迫切任務(wù)需求,開(kāi)始了第三代操作系統(tǒng)SpaceOS III的研制,并于2020年完成了產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),2021年實(shí)現(xiàn)了在軌首飛。


當(dāng)前,502所已經(jīng)開(kāi)始了第四代SpaceOS操作系統(tǒng)的研制,這是一個(gè)面向應(yīng)用場(chǎng)景更廣、具有良好生態(tài)系統(tǒng)的高智能、高自主、高性能、高擴(kuò)展的新一代空間嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),將為星載應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)化、云化、智能化管理能力。


激光指向機(jī)構(gòu):
滿足商業(yè)航天所需


激光指向機(jī)構(gòu)(CPA)是面向衛(wèi)星間激光通信研發(fā)的具備遠(yuǎn)距離精準(zhǔn)指向和高穩(wěn)定持續(xù)瞄準(zhǔn)的高科技航天產(chǎn)品,可以幫助激光通信衛(wèi)星在浩瀚的宇宙中,準(zhǔn)確穩(wěn)定地將信號(hào)傳輸?shù)搅硪活w衛(wèi)星,從而實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星間的高速互聯(lián)通信。


502所激光指向機(jī)構(gòu)家族現(xiàn)有50毫米、100毫米、150毫米三種口徑激光指向機(jī)構(gòu),可分別服務(wù)于不同距離激光通信傳輸需求,可滿足1G-100G每秒的不同帶寬激光通信。自產(chǎn)品2018年首次在軌應(yīng)用以來(lái),已有30多臺(tái)產(chǎn)品在軌成功應(yīng)用,星間穩(wěn)定鏈接達(dá)50000多星時(shí),其應(yīng)用的星間激光通信指向技術(shù)處于國(guó)內(nèi)引領(lǐng)地位。該產(chǎn)品采用模塊化、集成化設(shè)計(jì)理念,形成了規(guī)?;a(chǎn)能力,已實(shí)現(xiàn)500臺(tái)的年產(chǎn)能,預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到年產(chǎn)1000臺(tái)。同時(shí),該產(chǎn)品還建立了面向低成本的供應(yīng)鏈,有效降低了研制成本,可穩(wěn)步支撐國(guó)內(nèi)商業(yè)航天發(fā)展。目前,該產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)商業(yè)航天領(lǐng)域在軌應(yīng)用數(shù)量最多,建鏈時(shí)間最長(zhǎng)的激光通信指向機(jī)構(gòu)產(chǎn)品。


面向未來(lái)發(fā)展,空間激光通信正逐漸成為通信領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)方向,502所將持續(xù)面向商業(yè)激光通信領(lǐng)域需求,發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),探索更高精度、更高穩(wěn)定度、更滿足商業(yè)航天需求的激光通信相關(guān)產(chǎn)品。


星載高性能計(jì)算單元:
打造高可靠、高性能算力基礎(chǔ)


星載高性能計(jì)算單元是502所專為在軌高性能、強(qiáng)實(shí)時(shí)計(jì)算和信息處理等復(fù)雜航天器設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,兼具了高可靠和高性能的特點(diǎn),是當(dāng)前航天器穩(wěn)定運(yùn)行的算力基礎(chǔ),也是我國(guó)后續(xù)太空計(jì)算中心和空間智能超算平臺(tái)的技術(shù)和工程基礎(chǔ)。


為了確保我國(guó)航天器在軌能夠順利完成各項(xiàng)既定任務(wù),502所成立了專門(mén)的星載計(jì)算機(jī)及電子產(chǎn)品專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,積極開(kāi)展并突破了高性能異構(gòu)計(jì)算、算法硬件化和嵌入式操作系統(tǒng)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),將傳統(tǒng)的航天器控制、管理、計(jì)算和圖像處理等多項(xiàng)功能融為一體,在原有星載高可靠計(jì)算機(jī)和星載高集成綜合電子的基礎(chǔ)上,研制出新一代星載高性能計(jì)算單元。


從東方紅一號(hào)“樂(lè)音盒”開(kāi)始,502所一直從事航天器控制計(jì)算機(jī)類產(chǎn)品的研制工作,是國(guó)內(nèi)最早從事該類產(chǎn)品研制的單位之一,為我國(guó)航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)并研制了上千臺(tái)計(jì)算機(jī)類產(chǎn)品。


當(dāng)前,502所正在開(kāi)展下一代的星載高集成綜合電子和星載高性能計(jì)算單元的研制,通過(guò)不斷優(yōu)化、迭代和升級(jí)工作,在提高產(chǎn)品集成度和可靠性的同時(shí),進(jìn)一步提高處理性能和智能算力。


火點(diǎn)檢測(cè)敏感器:
助力火災(zāi)天基監(jiān)測(cè)


502所專為森林和草原火災(zāi)天基監(jiān)測(cè)研制的火點(diǎn)檢測(cè)敏感器,被譽(yù)為“守護(hù)綠色家園的天眼”,具有實(shí)時(shí)計(jì)算、智能發(fā)現(xiàn)和多功能的特點(diǎn),可在5秒內(nèi)準(zhǔn)確探測(cè)到地球表面100平方米的樹(shù)冠火等高溫目標(biāo),并能在60秒內(nèi)通過(guò)北斗衛(wèi)星短報(bào)文服務(wù)將關(guān)鍵信息送達(dá)地面應(yīng)急指揮平臺(tái),大幅提升了火災(zāi)監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性,為提高我國(guó)森林和草原火災(zāi)應(yīng)急應(yīng)對(duì)水平發(fā)揮重要作用。


2022年,火點(diǎn)檢測(cè)敏感器隨陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星發(fā)射升空,實(shí)現(xiàn)了在軌技術(shù)驗(yàn)證。截至目前,該產(chǎn)品累計(jì)發(fā)出了近百個(gè)全球火災(zāi)事件情報(bào)信息。該產(chǎn)品不僅能夠有效排除地表反射、水體及云層反射所帶來(lái)的干擾信號(hào),確保高精度的火情監(jiān)測(cè),還具備對(duì)云層結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)以及測(cè)量水體和地表溫度的能力,為環(huán)境科學(xué)研究提供寶貴的數(shù)據(jù)支持。


未來(lái),研制團(tuán)隊(duì)將在持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能的同時(shí),進(jìn)一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域,切實(shí)為提高我國(guó)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的應(yīng)急響應(yīng)能力作出積極貢獻(xiàn)。


后續(xù),五院將認(rèn)真貫徹落實(shí)集團(tuán)公司第九次工作會(huì)議精神,強(qiáng)化領(lǐng)跑思維和原創(chuàng)意識(shí),堅(jiān)持總體牽引與專業(yè)支撐“雙輪驅(qū)動(dòng)”,依托重大任務(wù)突出體系與總體的牽引帶動(dòng),加強(qiáng)前瞻性、戰(zhàn)略性專業(yè)技術(shù)布局與深耕研究,健全滿足新發(fā)展要求的航天專業(yè)體系。




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