长五火箭拥有史上最“豪华”图像测量系统

21只“眼睛”看全箭

发布时间 : 2017-01-17     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

 

 

 

  我国新一代大型运载火箭长征五号(以下简称长五火箭)采用了200多项新技术,其中,它的图像测量系统堪称史上最“豪华”,全箭共安装21个摄像头,它们就像21只“眼睛”,通过它们,设计人员可以实时监测到火箭飞行的全过程。
  图像测量系统主要用于监视火箭飞行过程中的关键分离动作,包括助推分离、级间分离、整流罩分离和星箭分离。图像测量设备由箭载图像摄像装置、图像压缩器和地面图像实时解码设备、图像监视器及数据处理计算机组成。其中,箭载图像摄像装置就是我们俗称的“摄像头”。
  长五火箭电气总体设计师董余红介绍,以前,由于测量系统遥测数据传输速率的限制,火箭飞行过程中,箭上摄像头数量较少,例如长征七号运载火箭全箭只安装了5个摄像头。而长五火箭有21个摄像头,可谓是史上最“豪华”。这21个摄像头分别位于助推器发动机舱、一级发动机舱、一级氧箱上底、二级发动机舱、仪器舱外、卫星支架等位置。
  由于长五火箭助推器体积较大,相当于以前火箭芯级的大小,助推器与一级的分离过程非常复杂,为了全面细致地监测助推器分离的过程,设计人员在每一个助推器上都安装了2个摄像头。此外,由于分离过程非常迅速,普通的摄像机根本无法拍摄出分离瞬间的细节,所以设计人员又在一级氧箱外壁设置了图像监测点,由4台每秒可拍摄100张图片的高速摄像机对其进行监测。这样,火箭飞行过程中,地面可以实时监测到助推器分离过程的每一个细节。
  长五火箭测量系统副主任设计师任宁说,测量系统遥测数据是实时传回的,它的传输速率直接决定了火箭可设置图像测量点的数量,长五火箭的遥测数据传输速率是以前的5倍,因此,全箭安装21个摄像头成为可能。特别是在火箭一级飞行段,可实现10路信号同时下传,使10个摄像头监测的数据能够同时传回。
  “图像测量系统就像汽车的行车记录仪一样,它最大的好处就是万一发生了故障,通过这些摄像头传回的数据,我们可以准确进行故障定位,查找原因。非常幸运的是,长五火箭首飞成功,没用上图像测量系统的故障定位等功能,但是它让我们看到了关键动作的细节,意义仍然十分重大。”董余红说。

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