應(yīng)用在載人飛船上的高精傳感技術(shù)

  10月17日，我國神舟十一號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空。隨后，神舟十一號(hào)飛船將在兩天內(nèi)，與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，形成組合體。但在茫茫太空中，它們的運(yùn)動(dòng)速度比子彈還要快8倍，怎樣才能精準(zhǔn)無誤地實(shí)現(xiàn)對(duì)接呢？中國電子科技集團(tuán)公司技術(shù)人員介紹了相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。

  一方面，中國電科制造的傳感器具有強(qiáng)大神經(jīng)元，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)接情況。中國電科傳感器專家智文虎說，傳感器是各類裝備最重要的基礎(chǔ)支撐之一，可監(jiān)測(cè)火控、伺服機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)等系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。傳感器一旦失效，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，致使裝備失去應(yīng)有的效能。
  以環(huán)控生保系統(tǒng)為例，座艙總壓傳感器用來測(cè)量及調(diào)節(jié)艙內(nèi)大氣環(huán)境壓力，氧傳感器用來監(jiān)控艙內(nèi)氧氣含量，溫濕度傳感器組件用來測(cè)量艙內(nèi)溫度及相對(duì)濕度，離子感煙探測(cè)器、差定溫傳感器用來監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)艙內(nèi)火災(zāi)，液滿提醒裝置用于冷凝水貯箱液滿狀態(tài)的提示，還有減壓、泵壓、液溫等傳感器用于各類裝置的參數(shù)監(jiān)控。這些均為航天員的健康、安全、宜居提供了有利保障。
  另一方面，還需要依賴一張可天地互聯(lián)的海陸空通信測(cè)控設(shè)備。這套測(cè)控網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)跟蹤、測(cè)量、遙控、遙測(cè)等功能，并將接收到的測(cè)量、遙測(cè)信息傳送給航天飛行控制中心，根據(jù)航天飛行控制中心的指令與飛行器通信，建立了飛行器與地面之間唯一的通路。
  早期的太空飛船采用整艙加壓，通過監(jiān)測(cè)艙壓的變化來檢測(cè)艙門的密封性，這種方法準(zhǔn)確、可靠，但耗時(shí)較長(zhǎng)，對(duì)載人飛船的航天員來說影響較大，會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間，因此需改進(jìn)檢測(cè)手段，縮短檢測(cè)時(shí)間。目前，中國航天科技集團(tuán)五院510所研發(fā)的艙門快速檢漏儀，已成載人航天飛行器的標(biāo)配，可對(duì)太空艙艙門和對(duì)接面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確檢漏。
  飛船太空艙門在關(guān)閉后，門體上的兩道密封圈與門框之間會(huì)形成一個(gè)小空間。檢漏儀創(chuàng)新性地利用了艙門的特有結(jié)構(gòu)，在工作時(shí)，向小空間內(nèi)充入一定量的檢測(cè)氣體，通過監(jiān)測(cè)小空間內(nèi)壓力的變化，來判斷艙門的密封情況。若發(fā)生泄漏，艙門快速檢漏儀會(huì)立即發(fā)出報(bào)警指示。航天員對(duì)艙門進(jìn)行處理，經(jīng)過再次檢漏合格后，才能順利入住艙內(nèi)。
  利用壓力變化比較快速和明顯的特點(diǎn)，艙門快速檢漏儀能夠做到在八分鐘內(nèi)快速給出測(cè)試結(jié)果。檢漏儀內(nèi)部采用高精度壓力傳感器，檢測(cè)并輸出被檢小腔的壓力信號(hào)，利用電控單元中的高準(zhǔn)確度脈沖頻率采集技術(shù)，能夠?qū)怏w壓力采集精度控制在十幾帕，保證了快速檢漏結(jié)果的準(zhǔn)確性。
（原標(biāo)題：溫濕度、壓力等高精傳感技術(shù)在神舟載人飛船上的應(yīng)用）
（來源：傳感器專家網(wǎng)）