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从电缆到“WiFi”,长征火箭迎来“无线”时代

时间:2018年06月14日 信息来源:中国航天科技集团 点击: 【字体:

在今年5月4日亚太6C卫星发射任务中,长征三号乙运载火箭搭载了中国航天科技集团有限公司一院新研的“箭载无线传感网络”系统成功飞行,我国首次实现运载火箭测量系统传感器系统无线传输。

一枚火箭有成百上千个传感器,它们都由电缆进行连接。在设计过程中,长长的电缆不仅增加了火箭重量,而且常会影响到箭体内部仪器设备的布局,给火箭设计、总装造成一定难度。


“搭载和验证无线测量系统是此次长三乙火箭的一大尝试。”长三乙火箭总指挥金志强介绍,之前测量都是通过电缆连接,如果临时要测一些部位,全箭电缆网就要进行改动。因此,无线测量更加便捷,“相当于加了一些无线传感器和无线接收装置,你想在哪里布测点,就可以在那里加一个无线测点,再加一个无线接收装置。”

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▲ “箭载无线传感网络”系统产品


此次搭载的无线测量装置分布在4个测点上,主要用来验证工作情况、安全性等各方面是否满足要求,为未来产品化积累相关数据和经验。产品成熟后,可调整余地大,能最大限度地减少插线,温度、压力能随意布点测量,目前测试情况良好。

近年来,无线传感器在民用领域大量应用,然而以WiFi为代表的主流无线传感技术在安全性、实时性和成本方面无法满足航天型号使用需求。如果在火箭上使用,无线传感器必须要耐得住极端高低温、箭体分离时的强大冲击力,同时还要能在非常复杂的电磁环境中保持稳定工作状态,对可靠性要求极高。


据科研人员介绍,项目团队从2015年开始研究“箭载无线传感网络”系统,目前已经取得重大技术突破,针对飞行器测量应用,可以通过专用协议实现不同型号的智能自适应。箭载无线传感网络系统采用专用的网络,安全性、可靠性均满足要求,而且摆脱了电缆的羁绊,减重效果非常明显。


以某型号为例,相比有线系统,该技术的应用可以使一级尾段减重53%,仪器舱瘦身66%,同时省去长达3到6个月的电缆设计、生产、测试等环节,并能节约大量人力物力成本。

“箭载无线传感网络”系统为火箭提供了更为先进的测量手段,推动了火箭测量技术更新换代。未来,它将朝着更加智能化、小型化、低能耗的方向发展。除了在火箭上应用,无线传感网络还可用于工业制造、环境监测、智能家居等多领域,应用前景广阔。

(作者:佚名)
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