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    西安分院為海洋一號C衛星搭建天地信息通途

    時間:2018年09月07日 信息來源:本站原創 點擊: 字體:

    9月7海洋一號C衛星在太原衛星發射中心成功發射,中國空間技術研究院西安分院承擔研制的數傳分系統,在衛星與地面之間搭建了一條信息傳輸通道,能夠將衛星獲取全球海洋水色、水溫等重要數據傳回地面。

    海洋一號C衛星是海洋一號A和海洋一號B衛星的后續星,用于觀測海洋的葉綠素濃度、懸浮泥沙、可溶性有機物等海洋水色信息,以及海表溫度、海冰、海霧、赤潮等海岸帶動態變化信息。海洋信息的動態性決定了海洋一號C衛星的數傳分系統必須全時開機,實時對數據進行處理或傳輸。

    對抗單粒子翻轉,實現全時開機

    對一般遙感衛星而言,數傳分系統不會一直處于開機狀態,而是根據需要進行開機,每次開機時間不會超過半個小時。這是因為太空中有很多高能量粒子,而這些粒子有可能會撞上衛星,進而影響數傳分系統,導致數據處理出現偏差和錯誤,縮短開機時間,就可以減小數傳分系統受到高能量粒子影響的概率。為了確保海洋1c衛星數傳系統全時開機,航天五院西安分院科研人員通過抗輻照加固、三模冗余、定時刷新等手段提高數傳分系統的自身抵抗力及自愈能力,確保能夠抵御各種風險開展正常工作。

     

    對于海洋一號C衛星的星數傳分系統來說,要實現全時開機,最重要的就是避免單粒子翻轉。

    單粒子翻轉是指宇宙中單個高能粒子射入半導體器件靈敏區,使器件邏輯狀態翻轉的現象。衛星和地面計算機一樣,數據均是采用二進制的“0”、“1”來存儲、傳輸和讀取。單粒子不定期來襲,數傳分系統的某些器件如果受到高能單粒子的撞擊,就會使存儲的“0”變成“1”,或者“1”變為“0”,導致數據嚴重錯誤,重者會導致傳輸中斷,更別說正確解讀、實時傳輸數據了。

    對付單粒子翻轉最簡單的一個方法就是讓關機重啟,但這就無法保證數傳分系統的全時開機功能。西安分院的設計師們利用三模冗余、定時刷新等方法方增強了衛星數傳分系統的抗單粒子翻轉能力。簡單來說,三模冗余、定時刷新,就是將重要數據分別存儲3次,也就是給1個數據做了2個備份。若數據被高能單粒子篡改,系統會根據另外兩個沒有被改變的數據,進行自我修復。除此之外,衛星的數傳分系統設置了數據的定時刷新功能,這樣就保證了衛星收集的海洋動態數據存儲和傳輸的正確性

    形成貨架式產品,提升研制效率

    海洋一號C衛星的數傳分系統的全部單機都是經歷過在軌考驗的成熟產品,一方面為海洋數據傳回地面的實效性和準確性又提供了一重保障,另一方面大大提高了海洋一號C衛星數傳分系統的研制速度。據航天五院西安分院海洋一號C衛星副總設計師張愛兵介紹:“從兩年前開始,西安分院就開始探索衛星有效載荷的新模式——固化硬件平臺,形成貨架式產品。貨架上的產品基本都是經歷過在軌應用的,可靠性和通用度比較高,只要根據不同衛星的需要,對軟件進行改編就行,這樣一來,就改變了衛星需求定了才開始元器件采購、產品集成等硬件方面的工作,大大地提高了研制效率。”

    在海洋一號C衛星的數傳分系統上十幾類硬件配套產品,除了一類產品做了微小的調整,其余產品全都選用的成熟的貨架產品。據航天五院西安分院主管科研生產的副院長和新陽介紹:“固化硬件、通過軟件設計進行有效載荷產品研制也是未來的一個發展趨勢,我們現在已經在逐步的實現這個過程了,但是還需要不斷的摸索、優化。”(張昊)





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