
黃江川發(fā)言
嫦娥二號探月衛(wèi)星總設(shè)計師黃江川:衛(wèi)星系統(tǒng)配合整個工程完成嫦娥二號任務(wù)不一定全面,另外由于方方面面的原因,有些不一定能夠通俗,以后可以有機(jī)會繼續(xù)交流。作為總設(shè)計師確實(shí)有很多體會,這些還需要慢慢總結(jié),不一定講的全面。
從目前的衛(wèi)星狀態(tài)是這樣,目前工程任務(wù)是六項目標(biāo)都圓滿完成,科學(xué)探測的任務(wù)也完成了大部分,目前嫦娥二號衛(wèi)星狀態(tài)非常好,衛(wèi)星平臺非常穩(wěn)定,探測效率也非常高,預(yù)定半年之內(nèi)完成任務(wù),我是有充分信心的。
再有一點(diǎn),嫦娥二號任務(wù)是一個先導(dǎo)性,主要是降低后續(xù)的風(fēng)險,它的構(gòu)成從兩個方面去說,一個是時間段在一號到二號發(fā)射這兩個間隔發(fā)射不到三年時間,我們還要論證,還要準(zhǔn)備,也就是兩年多一點(diǎn)的時間,在那么短的時間里要取得一些新的技術(shù)突破還是有相當(dāng)難度的。同時也省,嫦娥二號充分繼承了嫦娥一號的備份星,大概有5%延用,有10%需要修改,由于飛行軌道特別是從探測軌道、工程目標(biāo)軌道,從200公里到100公里,還要加一條15公里的軌道,這個會有很大的影響,所以有5%是修改的。還有5%是為后續(xù)工程技術(shù)驗證做的。
另外整個探月工程軌道一個很好的體現(xiàn),體現(xiàn)跨越式發(fā)展,是一個循序漸進(jìn),分布實(shí)施的思路,二號在在大步里加了一小步,取得的效果也非常好。
下面我講一下如何驗證,為此這是一個狀態(tài)相對比較復(fù)雜的狀態(tài),在這些設(shè)計的時候,嫦娥二號衛(wèi)星相對于嫦娥一號衛(wèi)星多了一個分析,我們就叫做技術(shù)實(shí)驗分析圖。在分析圖里做了以下事情,一個是配合工程目標(biāo)要做技術(shù)驗證有一個探月特別是未來深空要用的測控體制的驗證,所謂測控體制就是需要跟地面配合,我負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng),然后我們跟地面測控系統(tǒng)再聯(lián)手,這個目標(biāo)已經(jīng)完成實(shí)現(xiàn)了。目前X頻段傳播速度很高,深空必須使用,負(fù)載數(shù)據(jù)相應(yīng)承載也不大。在數(shù)字化的設(shè)計里,就涉及元器件、工藝等一系列的難度。我們重點(diǎn)解決的是載波捕獲與跟蹤,低信道比要保證較高的(靈感度),嫦娥二號搭載的是實(shí)現(xiàn)了-140DB,信道比如果是60DB的話,信號和噪聲這個比應(yīng)該是1000倍,140DB是相當(dāng)高的,未來應(yīng)該更高,在負(fù)的150DB,應(yīng)該說這項工作是突破了。
還有一個特點(diǎn),所有的設(shè)備都具有小型化、低功耗,也是針對未來后續(xù)工程去突破、去驗證。
嫦娥二號衛(wèi)星還有一個太空視頻成像技術(shù),支撐這項技術(shù)的星載系統(tǒng)經(jīng)常配備的設(shè)備就是輕小型化相機(jī),這項技術(shù)驗證非常成功,在嫦娥二號包括太陽翼的展開。每次都非常成功,除了這個產(chǎn)品之外,本身技術(shù)的實(shí)現(xiàn)就是有很多講究在里面,比如仿真技術(shù),最后就做到了實(shí)際成的圖象和預(yù)設(shè)的結(jié)果是完全一樣的;另外,各位可以設(shè)想一下,在太空中實(shí)際目標(biāo)是不多的,它是有特定的運(yùn)作規(guī)律,在某一個時刻上在特定的位置上,所以對于星上的控制就有一些高的要求。對衛(wèi)星本身平臺的控制,對地面的操控本身就是一個檢驗,最終的結(jié)果可以跟大家報告就是做到了很準(zhǔn)確,而且沒有差錯,當(dāng)然這個也依靠我們在前期仿真系統(tǒng)的驗證,以及地面設(shè)計合理的地面演練流程,進(jìn)行了大量的艱苦的工作才取得了成果。
第三,我們此外還有一個集中化數(shù)據(jù)處理單元技術(shù),高度集成數(shù)據(jù)處理單元就像一個CPU的技術(shù),簡單說我們把針對六個工程目標(biāo)的所有東西都?xì)w到一個(分系統(tǒng))之內(nèi)有一個代碼來管它,這個代碼是一個核心,要有存儲、有信號處理,要發(fā)回地球,對信號要進(jìn)行整理、壓縮等等,這個計算機(jī)的技術(shù)也是高度集成產(chǎn)品,也是我們未來技術(shù)發(fā)展或者是后續(xù)功能驗證所要使用的產(chǎn)品,特別是提升電子設(shè)備水準(zhǔn)的一個代表。
下面還有一個問題大家比較關(guān)注,就是建軌道15公里,這個在6個工程驗證目標(biāo)里軌道里其中也有專門一條是軌道機(jī)動,而且在這期間是要測軌的。實(shí)際它也是一個綜合,本身從一百公里降軌道15公里,這個是后續(xù)工程必須要經(jīng)歷的過程,所以提出要通過嫦娥二號衛(wèi)星去做。其次,考慮到可以看到,在這個軌道對后期工程感興趣的區(qū)域進(jìn)行更高的分辨率,不僅僅這個目的,也不僅僅驗證軌道,還要在這個過程整個飛行是需要考驗的,在這個過程當(dāng)中還要把X頻段的驗證也要納入進(jìn)來,所以在這個軌道進(jìn)行了一系列的驗證。
大家得知道,月球運(yùn)載周期和他圍繞地球的公轉(zhuǎn)周期是一樣的,都是半個月左右,14天時間,所以地球始終只能看到月球的一面。我們感興趣的是我們能夠看到,這是一個客觀規(guī)律,誰也改變不了,降軌的控制就要在月球的背面去碰。你想看看不見,更不可能利用遙控手段對航天進(jìn)行控制。所以這個對于衛(wèi)星自主控制就是一個考驗,要在月球背面不可干預(yù)的情況下進(jìn)行自主的、而且相對風(fēng)險比較大的控制。
另外,如果在背面控制過,那么15公里比較比軌道還要低,這樣有撞擊月球的風(fēng)險。雖然我們的最低點(diǎn)不在月球的最高點(diǎn),但是月球最高點(diǎn)是比喜馬拉雅山還要高,對于這些情況的把握所以控制時機(jī)都要有比較精確的把握。
如果我們經(jīng)過計算,它的速度誤差如果是1米/秒,就有可能帶來撞擊上的風(fēng)險,但是沒有變是還有機(jī)會。實(shí)際我作為這個崗位,我最擔(dān)心的是進(jìn)月制度,特別是首次進(jìn)月制度,它的串口有唯一性和挑戰(zhàn)性。短暫性就是是15分鐘還是半小時,這個機(jī)會就完全喪失,所以對我們來說也帶來一些風(fēng)險。
總的來說,嫦娥二號衛(wèi)星驗證工程任務(wù)比較多,有些也很難,相對嫦娥一號任務(wù)又繁重的多。嫦娥一號是實(shí)現(xiàn)一個突破,首次實(shí)現(xiàn)地外空間的探月星,在嫦娥一號實(shí)現(xiàn)這個突破的基礎(chǔ)上,還要做這么多驗證,很多都是不同層次技術(shù)驗證,所以就很繁重,往往是一環(huán)扣一環(huán),因此要協(xié)調(diào)這些衛(wèi)星各個動作之間的關(guān)系,并且要非常精確。
最后再補(bǔ)充兩點(diǎn),我們還有一個工程目標(biāo)是地月轉(zhuǎn)移,嫦娥一號飛行是12天多才實(shí)現(xiàn),嫦娥二號114個小時,不到5天時間,第二,這個技術(shù)本身就是一個大系統(tǒng)集成,它也是后續(xù)工程必須這樣做的一個技術(shù)。而且月球離的遠(yuǎn)的話,最終目標(biāo)的航天器必須充分介入運(yùn)載的能力。
我們在一百公里軌道100分鐘,在15公里是105是同一個相機(jī),它里面要用(延時基分成像)的技術(shù)PDI,雖然這項技術(shù)要先于地球上有所使用,但是這項技術(shù)要在不同軌道高度下都要清晰成像,特別是高分辨率的成像,除了軌道高度以外,更突出的是針對不同太陽光照角,不同光強(qiáng)的情況下都可以清晰成像,那么它對衛(wèi)星飛行的速度和高度有很高的要求,把它綜合起來叫做(素高點(diǎn)),在通常衛(wèi)星里也是產(chǎn)生于航天技術(shù)GPS技術(shù),所以一個是延時積分成像,還有一個是(素高點(diǎn)),這個本身就是星載地面、衛(wèi)星、有效載荷、測控系統(tǒng)大協(xié)同的一個杰作,很成功,這兩年時間里做的大量驗證都是這些成功的基礎(chǔ)。
航天工程特別是探月工程本身要代表我國科技創(chuàng)新活動,從衛(wèi)星系統(tǒng)是航天科協(xié)集團(tuán),中國科學(xué)研究院研制的,自我介紹我是嫦娥一號副總師,是嫦娥二號的總師,三號總師就是嫦娥一號的副總師,所以從探月和我更熟悉的嫦娥衛(wèi)星來說,我們鍛煉隊伍的目的就是培養(yǎng)我國科技人才,希望航天后續(xù)有人。
回到嫦娥二號,我是總設(shè)計師,不到50歲,衛(wèi)星平臺的副總師不到40歲,平均年齡是30多歲。主任設(shè)計師,嫦娥一號有9個,再加一個綜合測試11個,嫦娥二號有12個,主任設(shè)計師嫦娥2號是12個,平均年齡不到35歲,都是從嫦娥一號里選拔的優(yōu)秀副主任設(shè)計師提升的。原來主任設(shè)計師作為全新更難的嫦娥三號,這個也體現(xiàn)好快省的一個工程,可能不是一個大工程,但是對人才的激勵、培養(yǎng)是一個很典型的體系,特別有助于航天事業(yè)的發(fā)展,更有利于未來國家科技創(chuàng)新活動的開展。
我暫時就說這些,謝謝大家。