航天載人飛船對(duì)接天和太空艙,芯片和晶振起到什么關(guān)鍵作用！

航天飛船和天和太空艙在神州火箭的帶動(dòng)下順利的到達(dá)外太空指定位置！在全球關(guān)注下成功完成對(duì)接,讓中國的航天事業(yè)又大大的快速進(jìn)步了很多,在全球有著值得學(xué)習(xí)和參考的歷史意義！飛船對(duì)接成功的后面也有著許許多多的無名英雄為了國家的使命和任務(wù),一直在不斷的默默付出著。

此外,772所得元器件還為"天和'提供了很多其他保障:通用智能刷新控制芯片BSV2CQRH解決了SRAM型FPGA在太空中遇到的單粒子效應(yīng)問題,保障了空間站中重要單機(jī)、系統(tǒng)的可靠工作;'宇航級(jí)的1553B總線系列電路同樣用于長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭,用于對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和信息綜合,保證信息傳輸?shù)臅惩o阻,為其提供了魯棒性好的"高速公路';'B65608EARH作為一款可承受100Krad的SRAM存儲(chǔ)器,在天和核心艙中主要用于中繼SSA-SMA終端設(shè)備,為空間站和地面通信中繼任務(wù)的完成起到了保障;'14位AD和12位DA作為空間站慣導(dǎo)測(cè)量的核心器件,未來對(duì)接的姿態(tài)控制都由它們負(fù)責(zé).

空間站作為如今航天航空領(lǐng)域最復(fù)雜的技術(shù),國產(chǎn)核心器件無疑面臨著巨大的挑戰(zhàn),而核心艙作為空間站的大腦,自然也對(duì)航天芯片提出了更高的要求.然而在"天和'中,國產(chǎn)芯片和國產(chǎn)晶振的存在起到了不可忽視的作用.

在航天任務(wù)中,最重要的組件是星載計(jì)算機(jī).772所的SPARCV8處理器BM3803已經(jīng)出現(xiàn)在國家多個(gè)重大航天工程中,此次也是作為"天和'星載計(jì)算機(jī)中最關(guān)鍵的SoC,確保了核心艙的穩(wěn)定控制.這款32位的RISC嵌入式處理器擁有優(yōu)秀的抗輻性能,負(fù)責(zé)艦上的載荷任務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理和熱控管理等分系統(tǒng)管理和控制.

"天和'核心艙里,772所的元器件無處不在

除了神舟十二號(hào),本次中國人首次登上自己的空間站也備受關(guān)注,其中"天和'核心艙是今年4月29日通過長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭送上去的.

據(jù)悉,北京微電子技術(shù)研究所（772所）為核心艙的環(huán)控生保系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)等10多個(gè)分系統(tǒng)配套了處理器、FPGA、AD/DA、1553B總線、大容量SRAM存儲(chǔ)器、專用ASIC集成電路等32款7100余只集成電路,為空間站核心器件國產(chǎn)化提供全方位支撐.

目前在航天航空和軍工電子領(lǐng)域,主要使用的仍是ASIC和FPGA,從我國重大航天航空項(xiàng)目的屢次成功上看來,我們?cè)谶@一領(lǐng)域已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了溫補(bǔ)晶振國產(chǎn)化.

王浪平教授團(tuán)隊(duì)采用離子注入與沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)了硬度與成分雙梯度過渡復(fù)合表面強(qiáng)化層的制備,獲得了太空環(huán)境下的高抗磨損、自潤(rùn)滑和防冷焊等性能,從而攻克了空間對(duì)接機(jī)構(gòu)核心零件的表面強(qiáng)化難題,并研制了離子注入與沉積工業(yè)化裝備,為空間對(duì)接機(jī)構(gòu)上50余個(gè)核心零件的表面強(qiáng)化提供了設(shè)備條件,實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的自主可控,保障了神舟八號(hào)到神舟十二號(hào)飛船與目標(biāo)飛行器的可靠對(duì)接,并被航天八院授予"首次空間對(duì)接任務(wù)優(yōu)秀協(xié)作單位'.

據(jù)悉,從2011年神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)進(jìn)行首次空間對(duì)接任務(wù)開始,到此次神舟十二號(hào)與天和核心艙的交會(huì)對(duì)接,我國已經(jīng)成功實(shí)施5次載人飛船的空間對(duì)接任務(wù).這背后,始終有來自哈工大材料學(xué)院王浪平教授團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持.

據(jù)央廣網(wǎng)哈爾濱報(bào)道,哈爾濱工業(yè)大學(xué)多項(xiàng)技術(shù)有力支撐此次飛船對(duì)接和火箭發(fā)射任務(wù).

空間對(duì)接機(jī)構(gòu)由若干套裝置實(shí)現(xiàn)飛船與目標(biāo)飛行器的鎖緊與解鎖,鎖緊過程其偏心軸等零件表面承受的應(yīng)力接近材料極限.為了保證對(duì)接機(jī)構(gòu)的工作可靠性,要求零件在保持微米級(jí)加工精度的同時(shí),其表面獲得超高硬度、低摩擦系數(shù)和防冷焊等性能.由于結(jié)構(gòu)材料無法滿足這一性能要求,必須采用表面強(qiáng)化技術(shù)來提升零件表面性能.然而,采用傳統(tǒng)表面強(qiáng)化技術(shù)來處理這些零件時(shí),存在零件尺寸超差、表面脆化等重大技術(shù)難題,導(dǎo)致這些零件的表面強(qiáng)化一度成為空間對(duì)接機(jī)構(gòu)研制的核心技術(shù)瓶頸之一.

現(xiàn)在航天飛船和天和太空艙成功對(duì)接也代表著中國的電子元件,國產(chǎn)芯片和國產(chǎn)晶振起到了關(guān)鍵作用,中國一直加強(qiáng)科技興國的政策,這些電子產(chǎn)品的石英晶振元器件也要不斷的自主研發(fā),提高技術(shù)創(chuàng)新和能夠替代進(jìn)口晶振的依賴!完成由中國企業(yè)產(chǎn)生的國產(chǎn)芯片和晶振都被國外企業(yè)也推廣使用,這個(gè)是我們國家企業(yè)要一直不斷努力進(jìn)步的最終目標(biāo)!

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