西安航天771所研制“嫦娥一号”星载计算机(图)

771所工作人员在生产第一线（资料照片）

　　771所曾经诞生了中国第一台小规模集成电路微型计算机（微机） （资料照片）

　　在卫星进入预定轨道飞行前，地面不能对其发出指令，此时的指令程序都是在起飞之前计算好的，箭星分离时间、分离方法都离不开箭载计算机。可以说，计算机质量的好坏直接影响到绕月飞行试验能否成功。

　　箭载计算机，顾名思义就是安装在火箭上的计算机，它是火箭的大脑。火箭点火、起飞推进阶段，火箭飞行过程中方向的控制，速度调整，从一节火箭到二节火箭过渡，进入预定轨道飞行，全靠的是计算机控制。

　　箭载计算机

　　预防“死机”，首次采用三冗余技术

　　和我们平常使用的计算机相比，箭载计算机要求极高的可靠性。这是因为，我们普通的计算机如果出现蓝屏、死机现象，通过重新启动就可以。但如果在火箭上，死机就意味着失败，所以必须把这种可能性降低到最大限度。771所研制的箭载计算机，成功率可达到0.9998，也就是说，实验10000次，仅有2次可能发生故障。

　　提高计算机可靠性的核心技术叫“冗余技术”，为嫦娥奔月保驾护航的箭载计算机是我国首次采用三冗余技术的空间计算机。冗余大致相当于一条电子回路，我们平常使用计算机都是单冗余设计，这种电脑一旦遇到故障后，就不能正常使用。

　　如果是双冗余设计，计算机在第一条回路遇到故障后，会自动选择第二条回路，此时计算机仍可以正常工作。三冗余的可靠性就更高了，假如计算机在第一条回路遇到故障，它将自动选择第二条回路，如果第二条回路仍然故障，计算机将自动选择第三条回路。

　　771所为“嫦娥一号”研制的另一台计算机叫中央处理单元 （简称CTU），安装在卫星上。这台计算机是卫星数据管理系统的核心，负责星上任务调度，遥控、遥测管理，把探测采集到的数据打包后传输到地面管理系统。

　　星载计算机

　　可靠性更高，超越“神六”船载计算机

　　为适应太空复杂的环境，星载计算机制成后，要经过高温、低温和辐射试验。771所是全国惟一一所集计算机与集成电路科研生产为一体的大型专业研究所，他们研制的空间计算机有350次成功发射的经验，“神舟六号”船载计算机就是这个所研制的。

　　星载计算机对体积和重量有严格要求，这也是研制的一个难题。和“神舟六号”船载计算机相比，“嫦娥一号”星载计算机体积更小。专家介绍，“神舟六号”船载计算机如果出现问题，还可以通过人工切换，而“嫦娥一号”星载计算机必须要计算机转动切换，所以它的可靠性要求更高。

　　用于“嫦娥一号”的两台计算机因不需要人工操作，所以没有显示屏和键盘、鼠标这类普通计算机配置，它只有一个主机。

　　771所为“嫦娥”定制的这两台计算机，单机造价均在百万元左右。空间计算机更多是起到收集信息、传递指令的作用，基本上不需要大量、复杂的运算，因此这些计算机和普通电脑相比，并不要求运算能力，而是要求极高的可靠性。

　　嫦娥飞天之幕后英雄

　　唐雪寒：

　　提出计算机无盲区设计

　　从2002年下半年接到研发“嫦娥一号”星载计算机的任务后，771所的科研人员立即投入了战斗。嫦娥工程研制组主任设计师、研究员唐雪寒首次提出了计算机的无盲区设计，大大增强了在空间辐射环境下的故障监测和自主恢复能力，从而更好地保证深空探测卫星测控任务顺利完成。

　　为了保证质量，按时完成任务，她和工程组其他同事一起连续加班、连续奋战，经过半年多的拼搏，提前完成交付任务并顺利通过系统联调。

　　常年的忘我工作，给唐雪寒的身体带来很多麻烦，但只要是工作需要，她从不顾及身体，和其他同志一起加班加点，常常工作到深夜。

　　在担任课题组负责人和空间事业部一室班组长期间，唐雪寒十分注重人才培养，大胆起用新人，有计划、有目的地安排青年技术人员担当重任。在她的带领和培养下，771所涌现出了一批功底扎实的年轻技术骨干。

　　赵向荣：

　　成功解决三冗余技术

　　箭载计算机研制组主任设计师赵向荣，凭着不懈努力解决了三冗余计算机的诸多核心问题，按时完成了三冗余箭机的设计、生产并交付系统。在系统验证试验中，他积极帮助合作单位分析并解决了诸多因为三冗余设计所带来的新问题，受到合作伙伴的好评。为测试三冗余计算机的性能，赵向荣采用WINDOWS平台编写了测试软件，创建了简洁明了的用户界面及完整的错误检测机制。

　　在箭载计算机生产调试过程中，曾出现一些故障。为了解决这个问题，赵向荣和其他设计师一起，在环境实验室噪音较大的场所加班加点，一待就是一个周，最终发现问题根源并加以解决，保证了研制进度。