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掌握核心技术 亮相“高分五号”重庆造半球陀螺 助力“航天梦”

2018-06-12 来源: 重庆日报
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  今年5月,对重庆航空航天产业而言,是值得纪念的一个月。
  5月中旬,备受关注的国内首枚民营自主研制亚轨道商用火箭——“重庆两江之星”发射成功。这标志着重庆在民营运载火箭领域迈出了“从无到有”的一步。
  而5月初,我国在太原发射了“高分五号”卫星,它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白。
  很多人不知道的是,这颗卫星上的核心部件之一——“姿态敏感器”是重庆造。
  半球陀螺国内仅重庆可造
  控制系统是卫星最核心的部分,里面的每个部件都如同卫星的“器官”一样,掌控着卫星的各种行为。
  在控制系统中,有个部件名叫陀螺仪。它是卫星的“姿态敏感器”,主要负责感知卫星自身的姿态变化情况,再实时传输相应数据,确保卫星能够按照预定的轨迹飞行,并保持姿态的稳定。
  “高分五号”卫星的陀螺仪,与“高分”系列的其它卫星不同。它使用的是“半球谐振陀螺仪”(下称半球陀螺),其制造公司是中国电子科技集团重庆声光电有限公司(下称重庆声光电公司)。
  “以前卫星大部分采用‘机械陀螺’。与之相比,半球陀螺有三个明显优势。”中国电子科技集团有限公司首席专家方针介绍,半球陀螺的优势可归纳为“两高一长”,即高精度、高可靠性、长寿命。
  方针说,高精度,指其可以更准确地感知卫星姿态的微小变化情况;高可靠性指其质量好;长寿命则指其使用年限更长。
  事实上,因为半球陀螺独特的性能,世界上不少国家都在研究,其中以美国技术最为先进。目前,美国已将半球陀螺应用在空间飞行器导航、卫星姿态控制、太阳系行星穿越等深空探测任务中。
  相比之下,我国在该领域起步较晚。在国内,全面掌握半球陀螺技术,且能研制它的企业,仅有重庆声光电公司。
  从样品到“上天”用了10年
  国内这一领域内的“唯一”,应用在“国家队”的卫星上……这些荣誉让重庆声光电公司自豪。然而,从研制出样品到第一次“上天”,重庆声光电公司花了整整10年时间。
  2000年,重庆声光电公司组建了专门研究半球陀螺的机构,力求实现半球陀螺技术的新突破。这一专业团队仅用两年时间,就研制出了公司首个半球陀螺样品,也是国内第一个半球陀螺。
  产品研制出来后,重庆声光电公司希望它能够“上天”接受检验。2005年,他们开始申报国家项目,希望能将半球陀螺应用在国家卫星工程上。当时,他们有三次机会可以将产品应用于卫星,其中便包括著名的北斗一代应用卫星。
  然而,2005年却是重庆声光电公司“折戟”之年。重庆声光电公司产品三次“上天”的机会都错失了,这也让国产新型陀螺失去了率先开展空间应用的机会。
  机遇终会留给有准备之人。2007年,重庆声光电公司的半球陀螺被国防科工局正式确定应用在“实践九号”卫星上;2012年,“实践九号”卫星发射升空,重庆声光电公司的这颗半球陀螺经历10年蛰伏,终于圆了它的“航天梦”。
  拿下“高分五号”得到很高评价
  当重庆声光电公司的半球陀螺被确定使用在“实践九号”卫星上时,业内人士对他们开始刮目相看。
  “以前不管你怎么说自己的产品好,但没有上过天,都显得底气不足。但只要有卫星用过,人家对产品的质疑就会小很多。”方针说,成功之后他们选择了再接再厉,于2013年立项,这一次的目标便是“高分五号”卫星。
  方针说,仅用一年的时间,“高分五号”项目办便确定使用重庆声光电公司的半球陀螺。
  但这不能代表完全的“胜利”。因为“高分五号”也是第一次使用半球陀螺,所以还需要不断调试、磨合。2016年,重庆声光电公司交出合格的正样产品,也是在那时,“高分五号”方面才真的相信,半球陀螺真的有此前宣传的那些优势,并给了很高的评价。
  让半球陀螺应用更广泛
  从默默无闻到研制出样品,到错失机会,再到最后成功“上天”,重庆声光电公司的半球陀螺可谓经历了一波“过山车”式的历程。最终,他们挺过来并开创出了今天的局面。其最重要的因素——掌握核心技术。
  据了解,在国内,关注半球陀螺的企业并非只有重庆声光电一家公司,但重庆声光电公司作为国内唯一全面掌握半球陀螺技术的企业,意味着它在该领域拥有话语权。
  事实上,经过几次“上天”后,半球陀螺已逐步在行业内被认可,与重庆声光电公司洽谈合作的客户也逐步增多。比如“火星探测”用户、高通量卫星用户、高精度遥感卫星用户,他们表示将与重庆声光电公司开展合作。
  “半球陀螺的潜力还没有完全被挖掘。”方针说,“我们首先要做的,便是让半球陀螺应用在更多领域。其次便是进一步提高半球陀螺精度,让其优势更加明显。”
  下一步,他希望其能够在大容量通讯卫星、深空探测、高精度立体测绘、载人航天等领域有所建树,希望半球陀螺的运用载体能够更加广泛。

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