□本報(bào)記者 廉穎婷
□本報(bào)通訊員 劉欣
在地球外400公里高度的中國(guó)“太空家園”里,有一個(gè)隱形守護(hù)者,默默進(jìn)行著各類信息的收集、傳遞,準(zhǔn)確地執(zhí)行每一條命令,監(jiān)視空間站的工作狀態(tài),它就是由航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)研制的空間站數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng),技術(shù)人員習(xí)慣地稱它為數(shù)管分系統(tǒng)。
在神舟十四號(hào)乘組出艙活動(dòng)中,數(shù)管分系統(tǒng)精準(zhǔn)快速地將地面控制中心需要實(shí)時(shí)掌握的艙內(nèi)壓力、溫度,艙門開閉狀況,以及機(jī)械臂運(yùn)行姿態(tài)等信息收集后,及時(shí)發(fā)給地面工作人員。航天員在艙外操作時(shí),航天員或者地面控制中心通過數(shù)管分系統(tǒng)發(fā)令操作機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)至指定位置,這期間不允許有絲毫差錯(cuò)和延誤,他們的每一項(xiàng)動(dòng)作都依仗數(shù)管分系統(tǒng)所構(gòu)建的信息高速路。
可以說,數(shù)管分系統(tǒng)為空間站信息交互提供了貫穿整站的高速公路,既是空間站日常運(yùn)行的智慧管家,又是保障健康的家庭醫(yī)生。
四通八達(dá)的信息高速公路
數(shù)管分系統(tǒng)好比人體的神經(jīng)系統(tǒng),負(fù)責(zé)感知身體狀態(tài)、調(diào)節(jié)機(jī)體器官機(jī)能,在空間站內(nèi)發(fā)揮著神經(jīng)系統(tǒng)的作用,構(gòu)建了遍及整艙的信息傳輸網(wǎng)絡(luò),連接起分布在每一個(gè)角落的設(shè)備。
問天實(shí)驗(yàn)艙是我國(guó)目前體積最大的航天器,空間站建造完成后,三艙組合體加上??康妮d人飛船和貨運(yùn)飛船,其規(guī)模遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)其他航天器。為了地面控制中心和航天員能時(shí)刻掌握空間站完整的運(yùn)行狀態(tài),了解監(jiān)視產(chǎn)品工作狀態(tài),包括位置、姿態(tài)、電源、溫度、濕度、艙壓、報(bào)警信息等各類參數(shù),數(shù)管分系統(tǒng)要事無巨細(xì)地全盤獲取。
據(jù)統(tǒng)計(jì),數(shù)管分系統(tǒng)每一秒鐘要完成對(duì)組合體超過100萬個(gè)參數(shù)的收集、組織和傳遞。與此同時(shí),地面控制中心和航天員對(duì)空間站進(jìn)行控制,發(fā)出的各類指令都要經(jīng)過處理并準(zhǔn)確執(zhí)行,指令數(shù)量超過5萬條。為了保證這些參數(shù)和指令的快速交互,數(shù)管分系統(tǒng)為空間站搭建了兼顧及時(shí)響應(yīng)、高可靠性的信息網(wǎng)絡(luò),深入到空間站每一個(gè)傳感器、每一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、每一臺(tái)設(shè)備、每一個(gè)區(qū)域。
在這條高速公路上,做到道路暢通僅是及格水平。為力爭(zhēng)優(yōu)秀,數(shù)管分系統(tǒng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化,做到信息流的“自動(dòng)駕駛”。相比于以往的航天器,空間站變得更加具有“智慧”,無論是單艙飛行還是多艙組合體各種構(gòu)型,無論是航天員出艙期間還是艙內(nèi)生活,數(shù)管分系統(tǒng)可自適應(yīng)的實(shí)現(xiàn)各類參數(shù)、指令和數(shù)據(jù)流的處理,大大簡(jiǎn)化地面操作復(fù)雜度。
無微不至的家庭醫(yī)生
除了完成空間站在正常狀態(tài)下的信息交互支持外,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),數(shù)管分系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速發(fā)現(xiàn)和自主處置,相當(dāng)于為空間站配備了一個(gè)全天無休、連續(xù)工作的家庭醫(yī)生。
那么,這個(gè)家庭醫(yī)生是怎樣工作的?數(shù)管分系統(tǒng)在其收集到的數(shù)量龐大的工作參數(shù)中,監(jiān)控其中能表征能源故障、供電短路、散熱異常、空間干擾等事件的信息,實(shí)時(shí)判斷是否出現(xiàn)故障。當(dāng)現(xiàn)象與病癥相吻合時(shí),可實(shí)現(xiàn)對(duì)病癥的快速處置,最大可能消除故障影響,保證空間站在軌安全、產(chǎn)品穩(wěn)定工作。
這種自主診斷和醫(yī)治能力,是專門為長(zhǎng)期在軌運(yùn)行需求而提出的。據(jù)航天科技集團(tuán)五院空間站數(shù)管分系統(tǒng)技術(shù)人員介紹:“設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)針對(duì)空間站復(fù)雜的功能,經(jīng)過大量調(diào)研、分析和總結(jié),對(duì)影響系統(tǒng)安全的幾類重大‘疾病’提出應(yīng)急治療方案,確保突發(fā)故障時(shí)空間站運(yùn)行安全,給地面控制中心進(jìn)一步處置爭(zhēng)取寶貴時(shí)間”。
中國(guó)空間站在軌平穩(wěn)運(yùn)行凝聚著無數(shù)團(tuán)隊(duì)的智慧,數(shù)管分系統(tǒng)雖不顯眼,卻提供著必不可少的守護(hù),關(guān)心著空間站組合體的健康,連接著航天員與地面飛控人員,讓天地間400公里的距離不再遙遠(yuǎn)。
編輯:廉穎婷
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