全面贴身“体检” 让火星探测器更“健壮”

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  7月23日,我国首次火星探测任务天问一号探测器发射获成功。记者从航天科技集团五院了解到,为让“天问一号”生得更“健壮”,研制期间,该院514所承担了火星探测器供配电测试系统、开关矩阵、天线驱动电机测试单机的研制工作,为火星探测多个分系统性能改进和安全稳定运行提供数据支撑。

  测“心率”保安全

  供配电系统是航天器的重要分系统之一,在航天器各阶段测试和在轨运行期间,为各设备提供所需要的电源,是其他分系统正常运行的基础保障。供配电系统供电性能的好坏直接影响航天任务的执行和航天器的运行寿命。要保证供配电系统稳定运行,充分的地面测试十分必要,这就离不开精准的地面测试设备。

  此前为嫦娥系列、新一代载人飞船试验船、天舟系列、实践系列卫星研制供配电系统测试设备的514所,这次又承担起火星探测器供配电系统地面测试设备的研发重任。

  “火星探测需要测量的信号多,测试需要的供配电通道数量多,系统电磁环境复杂,对测试设备的精确性和安全性要求非常高。”514所研发技术人员介绍,该所研发的地面测试设备采用特殊隔离技术设计,保证通道间的电气隔离性,防止不同通道间短路现象。该设备内部采用特殊防护技术,解决了大电流热切换技术难题,确保安全可靠。

  据介绍,该所的测试系统把电测技术和自动化技术相结合,测试自由度高。“既可以作为单机对供配电分系统进行测试,也可以纳入整套测试系统,采用远程控制的方法实现对供配电分系统测试,完成供配电控制、供电参数测量、状态监视等全方位的测试工作,服务于火星探测器从电测间到发射场各阶段测试试验。”

  “健康状况”实时监控

  开关矩阵是测控分系统的重要组成部分,担负着控制电路开启和关闭的任务,在卫星地面测试阶段中发挥着重要作用。据了解,以往的开关矩阵采用单机控制,未纳入整个电测系统内,无法显示其实时状态。随着自动化测试程度的提高,这样的设备已经无法满足地面测试系统的需求。

  为此,514所提出新设计方案,将开关矩阵连入整个测试系统,实现地面测试系统自动化。信号切换、电流变化等监测数据等可以实时自动采集,代替以往只能靠人工测试的传统模式,提高了测试效率。

  此外,系统还实现了设备的远程控制,支持远程查询开关矩阵内部的电子开关等器部件的工作状态,保证设备运行安全。

  天线是数据传递的核心部组件。为了将大量的探测数据和图像传送回地球,火星探测器上装配有电机驱动的天线。天线精确运行,对电机性能的要求极高。514所采用其在小信号测试领域的核心技术,研制了相关电机测试设备,能够准确测量机构内部输出信号,使得天线角度测量准确可靠,为全面、准确采集探测数据打下基础。

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