從7月雙曲線一號運(yùn)載火箭的“一箭雙星”成功發(fā)射，到12月商業(yè)公司銀河航天自主研制的首顆5G低軌寬帶衛(wèi)星正式出廠，2019年可謂中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的“大年”！據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球衛(wèi)星發(fā)射需求總量超過4.8萬顆，中國對衛(wèi)星發(fā)射的需求量亦超過4300顆。但實(shí)際上，目前全球正常在軌運(yùn)行的衛(wèi)星僅有2000余顆。顯然，在“國家隊(duì)”航天探索之外，商業(yè)航天的市場潛力不可忽視，且正在進(jìn)入高速建設(shè)的發(fā)展時(shí)期！
商業(yè)航天蓬勃發(fā)展，離不開整體供應(yīng)鏈?zhǔn)袌雠c航天系統(tǒng)的變革。在傳統(tǒng)航天系統(tǒng)中，50%的投資在于運(yùn)營和維護(hù)，而在新航天系統(tǒng)中，2/3的成本在于開發(fā)、生產(chǎn)和測試。在加入了“測試”的新玩法之后，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)如何推進(jìn)與落地？又有哪些難題和挑戰(zhàn)？航天測試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者NI（National Instruments）認(rèn)為，中國商業(yè)航天市場具備特殊的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)，NI正以產(chǎn)業(yè)橋梁的角色連接研究機(jī)構(gòu)與商業(yè)公司的緊密合作，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的資源調(diào)配與推動創(chuàng)新應(yīng)用落地，其中包括降低測試成本與設(shè)備投入、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施管理、人才培養(yǎng)等合作模式，多維度開放、構(gòu)建生態(tài)加速商業(yè)航天發(fā)展！
提升50%測試效率，錢學(xué)森實(shí)驗(yàn)室與NI聯(lián)手創(chuàng)新
2019年7月，“錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室-NI空間技術(shù)研究與應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”正式揭牌成立，旨在建立一個(gè)空間技術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的國際化合作平臺，通過科研單位與企業(yè)之間在理論研究與人才培養(yǎng)等方面建立長期緊密的合作，實(shí)現(xiàn)理論成果向技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變！
圖1：“錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室-NI空間技術(shù)研究與應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”正式揭牌成立
據(jù)悉，錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室著力于研究未來空間系統(tǒng)，專注前沿技術(shù)和應(yīng)用科學(xué)，主要領(lǐng)域包括空間應(yīng)用與空間科學(xué)，前者涵蓋通信與網(wǎng)絡(luò)、空間對立觀測、空間能源需求等主題，后者則涵蓋天文科學(xué)、地球科學(xué)等相關(guān)研究，并建成了包括先進(jìn)激光技術(shù)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、能源實(shí)驗(yàn)室、通信與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等十多個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。
在NI年度用戶大會NIDays Asia上，錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任劉乃金受邀出席，并在演講環(huán)節(jié)表示：“NI在錢學(xué)森實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過程中提供了很大的助力，如2017年我們致力于研究下一代星間、星地通信網(wǎng)絡(luò)，基于NI成熟的硬件設(shè)備、搭建了關(guān)鍵的無線電通信網(wǎng)絡(luò)信道模擬器。這一無線電通信網(wǎng)絡(luò)信道模擬器，具有軟件定義、易定制、可拓展的特點(diǎn)，其采用了大規(guī)模的FPGA并行計(jì)算可實(shí)現(xiàn)超大吞吐量以及穩(wěn)定延時(shí)。得益于NI公司的大力支持，整個(gè)模擬器項(xiàng)目的研究，包括測試工作，足足提升了50%的效率！對此我們表示十分的感謝！”
圖2：基于NI成熟硬件的無線電通信網(wǎng)絡(luò)信號模擬器
此外，錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室基于NI USRP硬件設(shè)備，為快速原型化無線通信系統(tǒng)提供了設(shè)計(jì)解決方案，并使用了NI的寬帶DAQ卡和控制器來測量和分析科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以更快得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！霸谖磥?，雙方聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室還將聚焦人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、微納衛(wèi)星技術(shù)、光電芯片技術(shù)等的研究、測試與開發(fā)。我相信雙方還將有更多與更好的合作！”劉乃金表示。
交付質(zhì)量把關(guān)，NI致力航天產(chǎn)品全生命周期測試驗(yàn)證
眾所周知，由于航空航天產(chǎn)品的特殊性對設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求可以說比任何一種產(chǎn)品都要苛刻。對于航空航天領(lǐng)域的測試仿真設(shè)備而言，為了實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)制造到實(shí)驗(yàn)的完整能力，一方面需考慮研制、生產(chǎn)、維護(hù)過程的縱向綜合化發(fā)展，另一方面則是多型號裝備協(xié)同保障能力的橫向綜合化發(fā)展，同時(shí)需要采用相同的標(biāo)準(zhǔn)軟、硬件，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，如此才能具備較高的可信度和可維護(hù)性。
對此，中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所部長助理/專業(yè)室主任黃學(xué)進(jìn)在NIDays Asia上指出：“基于這樣的趨勢，中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所正在構(gòu)建系統(tǒng)綜合仿真器SIE，主要用于被測對象基于全生命周期測試與驗(yàn)證的完整解決方案。SIE采用通用自動測試系統(tǒng)架構(gòu)，包括了ATE、TPS和TUA三部分，并大量使用了NI的軟硬件解決方案。比如在用戶界面與建模仿真中，使用的就是NI LabVIEW和VeriStand。在實(shí)時(shí)采集及控制中，則使用了NI數(shù)采、通訊等板卡硬件。通過使用NI成熟的產(chǎn)品，我們在生產(chǎn)過程極大地提高了測試效率，并降低測試的成本?！?
