2018年7月31日11时,“高分十一号”卫星在太原卫星发射中心发射成功,卫星装载了由38所独立承研的中继卫星某接入终端载荷,这也是38所真正意义上的首个航天产品。8月6日21时,接入终端首次在轨开机,并测试性能良好,卫星的有效载荷飞控任务圆满成功。
回眸这个载荷的研制,它的背后是一支鲜为人知、默默奉献的英雄团队,他们以艰苦卓绝的姿态将成功书写在辽阔太空……他们来自合肥高新区38所!
“从无到有,信任靠能力和态度赢得”
为了大力推广未来中继用户终端的市场,项目组创新地提出了新的网络测控体制,即将“短消息”用于终端通信。为了把这一概念变为现实,自2015年7月起,在所长助理邹永庆的带领下,38所的技术人员与总体、用户单位进行了一次又一次沟通和汇报,最终,论证方案顺利通过评审。
终端在设计初期,为了尽可能减少新增单机对卫星其他分系统的影响,经慎重讨论,项目组提出了终端为一体化设计,即基带模块、变频模块、功放模块和电源模块集成在一个盒体里,单机在功能上是一个名副其实的小系统。
重量仅为1.6千克的接入终端单机,支持新体制测控,可以将卫星自身的状态信息以“短消息”的方式实时告诉地面,好比给卫星加装了一部“手机”,支持卫星在“任意时间、任意地点”联系到地面,可进一步增强地面对“高分十一号”卫星的管控能力。
攻坚克难、对抗干扰,他们做到了!
项目于2015年11月所内立项,由于立项较晚,留给他们的时间十分紧迫,如果初样产品无法参加整星联试,那么装载在“高分十一号”上的机会就将彻底消失。
立项初期,项目组通过查阅各种资料调研元器件厂家、与卫星总体技术人员保持紧密沟通,并在稿纸上采用手动画图这一“最原始”的方式联合绘制出一体化设计的“雏形”;所内负责机构、总线、电源等领域的“大拿”也纷纷加入到了方案的研究、制定中,他们共同参与、共同思考,“联合起来办大事”,因为他们心中都有个共同的目标——“一定要让‘博微创造’闪耀在星空中”。
经过4个月的刻苦攻关,2016年5月,单机的初样IDS顺利完成签署、总体方案顺利通过项目办评审。
2016年12月,初样单机齐套。然而在测试过程中,项目组发现由于锁相环的输出信号位于正交调制器输出信号带内,调制器的输出链路干扰到了锁相环内部的VCO,恶化了锁相环的相噪。鉴于调制器的输出端连接着功放模块,功放的大功率辐射在空间中使得这种干扰更为明显。以上几种因素最终导致终端输出的星座图极不稳定、EVM数值达到17%以上,造成实际数传误码率增加,影响了正常的通信功能。原定于2016年底的初样单机验收交付不得不推迟交付,然而整星初样在2017年4月就要完成全部联试,项目组的压力可想而知!
“信念坚定,敢担当,能成事”。这句话又一次在耳边回荡。项目组“撸起袖子”、全力以赴。他们尝试了各种抑制干扰的途径,包括临时加工屏蔽压块、更换滤波阻容感、粘贴吸波材料等各种方案。“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。短短的一个月,项目组采用多层加屏蔽的设计方案,将变频模块改板了4次,最终得以设计定型、并加急投产齐套。
2017年春节后,新的变频模块PCB板电装、总装完成。更改后终端输出的EVM数值在正常范围以内,星座图状态稳定、不再呈现扇形发散状态,说明调制器输出链路对锁相环输出的空间干扰已得到较好的抑制。此外,后续也进行了终端的数传试验,终端工作状态正常、试验无误码出现。
他们的最终测试结果得到了总体单位的高度认可!他们表示,大功率功放输出口测试EVM数值可以基本上认为零中频的干扰影响被彻底抑制了。
“确保卫星发射节点不动摇”
2017年3月中旬,终端初样产品圆满验收交付,并完成了整星初样阶段的全部测试,随后终端初样产品参加了用户组织的各种星地对接试验,性能和功能均满足任务要求。2017年7月,正样产品开始投产,除器件质量等级由普军级升级为宇航级之外,其余完全继承初样设计状态。
2017年12月21日,终端正样产品完成出所验收评审,并交付给卫星总体进行装星测试和试验。此时距离卫星发射仅仅只有7个月时间,但卫星载荷还有一系列工作待逐一开展。
2018年2月是项目组极为辛苦也是最为难忘的一个月。按照航天管理流程和卫星总体计划安排,终端正样产品将从整星拆除,需立即返所开展软件落焊及后续试验工作,并完成落焊后的正样单机交付。由于恰逢春节假期,为了确保卫星发射节点不动摇,项目组不得不牺牲自己的假期时光。
2月13日,项目组一早赶到北京,与卫星总体办理交接,带着他们的终端产品返回所里。当天晚上,各相关负责人已早早在所里待命了,仍然保持着往常一贯的的警惕性和对航天产品的敬畏之情。经几个小时的努力,项目组圆满完成开盖、PROM器件落焊工作,产品加电测试性能正常。
2月末,落焊后的正样产品完成了总体要求的各项空间环境试验;3月初,正样产品正式交付总体单位;5月,终端正样产品完成了整星力学、热试验,卫星待命出厂;6月,终端正样产品在发射中心地面测试正常。
……
作为38所首个上天的航天产品,接入终端经历了地面各阶段测试、系统联试、各类空间环境试验,经历了卫星的成功发射到在轨测试,表现出了高度的稳定性和可靠性!
“不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香”。 十多年来,38所人在征战“星时代”的伟大旅途中,付出了无数汗水、贡献了无数智慧。“高分十一号”卫星的成功发射、终端产品的正常在轨测试,真正实现了38所人的航天梦想!
来源:电科博微
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