长征八号运载火箭成功首飞 强健大脑西安制造

12月22日，在中国海南文昌发射场，长征八号运载火箭点火升空，首次飞行任务取得圆满成功。此次发射任务中，位于西安的771所为任务配套了箭载计算机和三级动力测控组合，为任务成功完成保驾护航。

箭载计算机是火箭控制和精确入轨的关键保证，相当于火箭的“大脑”，能够有条不紊地完成箭体参数录取、飞行轨道计算、飞行轨迹卫星导航信息误差修正以及控制指令输出等多项复杂的控制任务，保证火箭准确入轨。为了让“长八”的“大脑”更强健，项目团队突破了多项关键技术，使得其性能和可靠性大幅提升。

指令级同步技术，实现“大脑”更加精准的控制。在传统三模冗余设计的基础上，“长征八号”实现了指令级同步技术，可以将三个单机“大脑”发出的指令之间的误差由原本的微秒级降低至纳秒级，实现“大脑”更加精准的控制。

在箭载计算机内部还设计了特有的“听诊”装置，这个装置被称为总线监控技术。该技术可以实现对处理器的所有访问及总线上的所有数据的实时监控，使控制系统在不修改飞行程序控制流程的情况下获得更多原始数据，及时、有效地发现系统中存在的隐患问题，为系统的故障定位提供判定依据。

高速数据交换技术，提高“大脑”的运行效率。采取速率陀螺数据并行录取技术，将原来十次串行录取的数据变成一次并行录取；箭地高速串行通信技术，解决了传统总线传输速度慢、传输距离短、长线传输可靠性低的固有问题，提高了“大脑”的运行效率。

使用FPGA可编程协处理技术，为“大脑”减负。FPGA芯片可将很多专用集成电路芯片的功能通过软件编程实现，与处理器高速协同工作，这样就降低了元器件的数量，减少了箭机的体积和重量，同时也节约了箭机的成本，提高了系统的可靠性，守护火箭的首飞征程。

三级动力测控组合是动力测控系统的重要组成部分，负责接收动力测控系统测控工作站指令，实现火箭的第二级燃料加注自动控制的任务。为了让“长八”燃料加注过程更加安全、可靠，项目团队采取了多项措施，使其安全性、可靠性大幅提升。

组件级健康管理。每一个模块均设计有独立的智能单元，可实时收集模块健康信息，上报CPU模块，作为执行加注的判断条件，提高加注的安全性。

关键组件冗余备份。CPU模块、AD模块、配电输出模块、电源模块均采用热备工作方式，消除了单点故障，大大提高了整机的任务可靠性。

控制指令检错纠错。CPU模块与各接口模块采用串行总线互联，通信协议充分考虑各种异常情况处理，采取帧序号判别、检错重发、超时重发等措施保证各控制指令可靠传输。

记者关颖

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