甘肃：航天510所助力“快递小哥”天舟二号奔向空间站

张文丽  杜英 

2021年5月29日20时55分，我国为空间站项目研制的货运飞船天舟二号搭载长征七号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。中国航天科技集团有限公司五院510所披露，在天舟二号任务中，该所研制的综合显示单元作为天舟二号舱内唯一的显示仪表，承担着飞船在轨运行中的综合状态监控与显示任务，是天舟二号中的核心关键单机，将在天舟二号与空间站核心舱交会对接全过程中发挥重要作用。

天舟二号是中国第二个货运飞船，是为空间站担负“运货”任务的“快递小哥”。它的任务是与4月29日发射成功的天和核心舱实施对接，确保空间站有足够的物资储备服务后续航天员的长期在轨驻留任务。据悉，在天舟二号任务中，航天510所承担了仪表照明、结构机构以及热控分系统中综合显示单元、语音单元、舱门快速检漏仪、交会对接舱外照明设备、舱内照明设备、前舱门平衡阀、通风温度传感器等共30台/套单机研制任务。

“在我所配套的天舟二号单机产品中，综合显示单元是技术难度最大的，集中体现在复杂单机的更新换代上。”航天510所所长助理、机电产品事业部总经理王雪松介绍说，该设备在神舟飞船阶段使用了8031数据处理平台，但货运飞船各系统的复杂度、需监控的参数类型和数量都成倍增长，对仪表显示系统的功能要求也更高。

研制组在原载人飞船数据处理平台基础上进行改进升级，将平台的数据处理速度成倍提升，并且采用了视频叠加技术，视频处理能力大幅提高，液晶屏由原6.5英寸液晶显示模组改进为12.1英寸红外触摸显示模组，显示内容更加丰富、显示界面更加友好。

“针对货运飞船任务对设备运算数据量大、操作任务复杂等特点，综合显示单元采用新型高性能处理器平台，该平台也属我国载人航天任务中的首次应用。”王雪松说，为了确保在复杂宇宙射线和高能粒子条件下高速硬件系统正常工作的能力，研制组开展了上百次仿真和实物验证试验，解决了高速电子线路抗辐照加固的难题。

航天员着舱内航天服时，无法操作常见的电容式和电阻式触摸屏，设计适应于太空环境的“显卡”系统并实现大屏幕的显控技术，是研制组面临的第二个难题。为此，研制组设计了具有自主知识产权的GUI系统，开发了适应空间环境的红外触摸屏，GUI系统代码量仅为操作系统的1%，采用了特殊的内存管理技术，使之不会出现死机、蓝屏等现象，使航天员可以在空间中有效地进行触摸操作，减轻了在轨操作负担。

按照任务计划，天宫空间站在轨建造分为“关键技术验证阶段”与“在轨建造阶段”，两大阶段各安排6次发射，关键技术验证阶段首发任务长征5B遥一已于去年成功实施，近日成功入轨的天和核心舱是该阶段的第二次发射，天舟二号货运飞船则是关键技术验证阶段的第三次发射任务。天舟二号发射成功之后，空间站任务全面铺开，航天510所载人航天队伍将继续发扬“敢啃硬骨头”的作风，“打造航天最有价值研究所。”王雪松说。