航天科工二院25所:微波雷達助神舟十二號與空間站成功對接

神舟十二號與空間核心艙成功完成交會對接,標誌着中國人首次進入自己的空間站。中國航天的數個“第一”也從此誕生。中國航天科工二院二十五所研製微波雷達爲航天器提供精準測距、測速、測角信息及通信數據,助力空間站“穿針引線”。截至目前,二十五所空間產品已實現“八戰全勝”的戰績。

二十五所自主創新進軍空間領域,多項關鍵核心技術填補國內空白,支撐國家重大工程建設。以交會對接微波雷達、相控陣敏感器爲代表的空間產品在載人航天工程、探月工程、火星探測工程等多次任務中均發揮了重要作用。

三項“首個”,打造“航天精品

我國首個交會對接微波雷達。我國空間交會對接雷達項目起步於1999年,同年,二十五所正式啓動交會對接微波雷達原理樣機研製,孫武總師帶領研究團隊,在“一片空白”中開始了技術攻堅。2007年,微波雷達工程樣機誕生。2009 年,交會對接微波雷達被載人航天工程正式採用,二十五所成爲科工集團公司首家以整機設備參與載人航天工程任務單位。2010年11月,微波雷達正樣產品交付,獲得“神舟八號”飛船交會對接敏感器“最晚進入、最早交付”讚譽。2011年11月3日,微波雷達首次亮相“天宮一號”與“神舟八號”的交會對接,並圓滿完成任務,令中國空間交會對接雷達技術躋身世界一流,並擁有100%自主知識產權。

二十五所升級開發了第二代產品,在多個方面進行了優化設計。增加“定製化”通信功能,可識別不同對接口處的應答機,適應複雜對接任務;採用了新的測角誤差補償算法,將測角精度提高了一個數量級;在硬件軟件上進一步開展優化設計,抗單粒子翻轉能力更強,產品體積更小、重量更輕、功耗更低、可靠性更高,整體技術達到國際先進水平,小型化低功耗雷達測距測角性能達國際領先水平。

從2011年至今,二十五所微波雷達產品在載人航天領域屢戰屢勝,助力我國多次航天重大工程任務順利開展,成功完成“神舟八號”到“神舟十號”與“天宮一號”交會對接,“神舟十一號”、“天舟一號”與“天宮二號”交會對接及“天舟二號”、“神舟十二號”與“天和”核心艙交會對接任務。

我國首個月球軌道交會對接微波雷達。二十五所交會對接微波雷達作爲月球軌道中遠距離探測的唯一手段,以“首先捕獲、穩定跟蹤、精確測量、可靠通信”的表現助力嫦娥五號首次月球軌道地外天體無人交會對接。

我國首個地外天體着陸測量相控陣敏感器。2021年5月15日,“天問一號”火星探測器成功着陸火星,二十五所產品實現了相控陣體制雷達在地外天地着落測量中的首次成功應用。其空間工程團隊打造“航天精品”,再次開拓空間探測載荷新領域。

四大舉措,不斷開創突破

經過多年發展,二十五所已具備完善的空間產品研製管理與產品保證體系,擁有成熟的研製管理規範與研發技術流程及空間環境適應性設計、驗證方法,具備多頻多用途空間載荷產品研製能力。

創新是第一動力。研製初期,當孫武提出要研製一種全新交會對接雷達技術時,該項技術在世界範圍內都沒有被廣泛應用。二十五所黨委廣泛徵集調研相關單位和專家的問題及意見,統籌做出集合所內優勢資源、全力開拓新領域的決定。在空間產品研製歷程中,所黨委堅持牢固樹立創新引領發展的戰略地位,不斷加大研究投入;堅持需求導向和問題導向,系統性推進;集中力量辦大事,整合優化資源配置,狠抓創新體系建設;加強創新人才教育培養,改善創新生態,夯實創新發展人才基礎。

按照“探索一代、預研一代、研製一代”發展思路,空間團隊主動開展源頭性、開拓性創新,在精度上採用誤差補償算法,將微波雷達測角精度從0.15°提高到0.1°,在通信功能、小型化、低功耗、抗干擾等方面取得突破性升級,形成差異化、系列化發展格局。

“零缺陷”理念打造可靠產品。二十五所建立了“零缺陷”質量行爲規範,形成以項目兩總爲引領和以現實問題爲導向的縱橫兩維高效協同;將質量管理體系與經營管理模式、科研生產流程相結合,建章立制、明確職責、加強監督、嚴格獎懲;強化軟件基線和狀態控制;實施產品全鏈路質量控制,對下游供應鏈實施“通用要求疊加針對性要求”模式管控,協同上游供應鏈,實施不可測項目確認、強制檢驗點檢驗和試驗故障預案制定;實踐產品保證工程師工作模式,將設計、工藝和過程三類關鍵特性技術作爲管控載體,量化控制;增設關鍵環節的指標複測與質量確認,切實發揮產品保證“預警、叫停、避免低效”作用。

系統統籌造就“頂級”團隊。二十五所聚焦“打造一支高效總體研發團隊、增強承接急難險重任務本領”,建立多渠道人才培養機制,形成高效組織動員體系和統籌協調的科技資源配置模式。

針對國家重大工程任務責任大、研製週期短測試要求高的特點,採用提出“1+2+3”團隊建立模式。堅持“1個育人方針”,多給年輕人“壓擔子、壯膽子”,促進人才成長;把握“2個發展方向”,將個人職業發展規劃融入項目遠景規劃中,創新採取總體系統與總體專業兩個發展方向並行模式,讓研發團隊既懂系統又通專業等;構建“3+3”產品平臺,構建總體、硬件、軟件3個技術庫和現貨產品、貨架產品、測試系統3個產品庫,實現“現貨可交、貨架可產、測試可用”,快速響應研發、生產需求。

“航天精神”凝聚奮鬥力量。二十五所堅持大力發揚航天精神,在全員樹立了“團結拼搏、爭創一流”信念。空間團隊實現跨越發展。以孫武、賀中琴徐秋鋒爲代表的隊員們,爲確定方案輾轉全國開展調研,爲測試產品性能披星戴月,爲保障試驗任務堅守戈壁沙灘,在產品滿足任務要求情況下,主動求變,對微波雷達進行升級優化等。

開啓空間領域新徵程

目前,二十五所空間研發團隊覆蓋微波探測、光電探測、先進通信及可靠性設計等核心專業,未來將着力實施創新驅動發展戰略,以精確制導技術爲基礎,促進空間技術應用轉化;驅動商業航天產業新增長,向建成國家空間工程骨幹企業、開創國際一流先進空間事業前進。

以嫦娥五號任務和火星探測任務圓滿成功爲新起點,我國探月工程四期和行星探測工程將接續實施;神舟十二號與空間站核心艙完成交會對接,我國空間站建設進入全面實施階段。在不遠未來,“手可摘星辰”將不再是夢。(王雲燕 岳陽)