自主创新是航天事业与生俱来的优秀基因,是实现“并跑”“领跑”发展、加速培育新质生产力的制胜法宝。专业技术是发展的根基,根基不牢,地动山摇。五院502所坚持自主创新,立足专业技术,在完成国家重大工程任务的同时,积极探索低成本产品设计和差异化生产模式,突破了一系列技术与性能提升难题,是践行“技术是立院之本”的生动印证。
502所完全自主研制的国产星载计算机操作系统“SpaceOS-天卓”,可应用于载人航天、北斗导航、深空探测等重大航天工程任务,满足我国各类航天器在轨应用需求。目前,该系统已经成功在我国400多个航天器上应用,在轨稳定可靠运行超过了12000星年。 SpaceOS-天卓操作系统已有SpaceOS I/II/III三代产品,具有“精、快、信、活、智”的特点,可靠性、安全性突出,能够满足载人航天的网络化、可扩展需求,卫星通信的高实时性、高吞吐量数据交换需求,深空探测的自主、智能需求,星座组网的星间、星内协同需求。同时,作为嵌入式操作系统,该产品也被广泛应用于航天领域的有效载荷、安防等领域,在物联网、智能硬件等领域也有着较为广泛的应用前景。 20世纪70年代研制我国第一台星载计算机时,502所开始了尊龙凯时官网飞行器嵌入式实时操作系统SpaceOS的研制。2006年,SpaceOS Ⅰ在东方红四号卫星平台上首飞成功,在轨表现良好。2013年,SpaceOS Ⅱ在嫦娥三号巡视探测器上首飞成功。2019年起,研制人员面向航天器网络化、智能化、可扩展、高可信的迫切任务需求,开始了第三代操作系统SpaceOS III的研制,并于2020年完成了产品关键技术攻关,2021年实现了在轨首飞。 当前,502所已经开始了第四代SpaceOS操作系统的研制,这是一个面向应用场景更广、具有良好生态系统的高智能、高自主、高性能、高扩展的新一代尊龙凯时官网嵌入式实时操作系统,将为星载应用提供网络化、云化、智能化管理能力。 激光指向机构(CPA)是面向卫星间激光通信研发的具备远距离精准指向和高稳定持续瞄准的高科技航天产品,可以帮助激光通信卫星在浩瀚的宇宙中,准确稳定地将信号传输到另一颗卫星,从而实现卫星间的高速互联通信。 502所激光指向机构家族现有50毫米、100毫米、150毫米三种口径激光指向机构,可分别服务于不同距离激光通信传输需求,可满足1G-100G每秒的不同带宽激光通信。自产品2018年首次在轨应用以来,已有30多台产品在轨成功应用,星间稳定链接达50000多星时,其应用的星间激光通信指向技术处于国内引领地位。该产品采用模块化、集成化设计理念,形成了规模化生产能力,已实现500台的年产能,预计2025年将达到年产1000台。同时,该产品还建立了面向低成本的供应链,有效降低了研制成本,可稳步支撑国内商业航天发展。目前,该产品是国内商业航天领域在轨应用数量最多,建链时间最长的激光通信指向机构产品。 面向未来发展,尊龙凯时官网激光通信正逐渐成为通信领域发展的重点方向,502所将持续面向商业激光通信领域需求,发挥技术优势,探索更高精度、更高稳定度、更满足商业航天需求的激光通信相关产品。 星载高性能计算单元是502所专为在轨高性能、强实时计算和信息处理等复杂航天器设计的产品,兼具了高可靠和高性能的特点,是当前航天器稳定运行的算力基础,也是我国后续太空计算中心和尊龙凯时官网智能超算平台的技术和工程基础。 为了确保我国航天器在轨能够顺利完成各项既定任务,502所成立了专门的星载计算机及电子产品专业实验室,积极开展并突破了高性能异构计算、算法硬件化和嵌入式操作系统等多项关键技术,将传统的航天器控制、管理、计算和图像处理等多项功能融为一体,在原有星载高可靠计算机和星载高集成综合电子的基础上,研制出新一代星载高性能计算单元。 从东方红一号“乐音盒”开始,502所一直从事航天器控制计算机类产品的研制工作,是国内最早从事该类产品研制的单位之一,为我国航天领域设计并研制了上千台计算机类产品。 当前,502所正在开展下一代的星载高集成综合电子和星载高性能计算单元的研制,通过不断优化、迭代和升级工作,在提高产品集成度和可靠性的同时,进一步提高处理性能和智能算力。 502所专为森林和草原火灾天基监测研制的火点检测敏感器,被誉为“守护绿色家园的天眼”,具有实时计算、智能发现和多功能的特点,可在5秒内准确探测到地球表面100平方米的树冠火等高温目标,并能在60秒内通过北斗卫星短报文服务将关键信息送达地面应急指挥平台,大幅提升了火灾监测的时效性和准确性,为提高我国森林和草原火灾应急应对水平发挥重要作用。 2022年,火点检测敏感器随陆地生态系统碳监测卫星发射升空,实现了在轨技术验证。截至目前,该产品累计发出了近百个全球火灾事件情报信息。该产品不仅能够有效排除地表反射、水体及云层反射所带来的干扰信号,确保高精度的火情监测,还具备对云层结构进行探测以及测量水体和地表温度的能力,为环境科学研究提供宝贵的数据支持。 未来,研制团队将在持续优化产品性能的同时,进一步拓展其应用领域,切实为提高我国应对自然灾害的应急响应能力作出积极贡献。 后续,五院将认真贯彻落实集团公司第九次工作会议精神,强化领跑思维和原创意识,坚持总体牵引与专业支撑“双轮驱动”,依托重大任务突出体系与总体的牵引带动,加强前瞻性、战略性专业技术布局与深耕研究,健全满足新发展要求的航天专业体系。