神十八多个分系统有了升级

2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船在长征二号F运载火箭的助推下，承载叶光富、李聪、李广苏三位航天员，自酒泉卫星发射中心腾空而起。此为我国载人航天工程步入空间站应用与发展阶段的第三艘载人飞船，同时也是2024年首载人航天任务及我国第13次载人航天飞行。神十八多个分系统有了升级。

神舟飞船由轨道舱、返回舱、推进舱三部分组成，共含14个子系统，是我国内部要求最为严苛的航天器。据中国航天科技集团透露，神舟十八号载人飞船在多个系统上实现优化升级，为任务执行提供坚实保障。

电源系统显著升级，神十八的电池容量得以扩大。在神舟飞船上，电源对整个在轨飞行至关重要，如同飞船的“心脏”。相较于神舟十六号与十七号，神舟十八号电池容量增大，系统可靠性提升，更有效地支持载人飞行任务。主电源储能电池由镉镍电池改用锂离子电池，电池容量提升30%。

神舟飞船采用的长寿命、大容量锂离子蓄电池已在空间站、货运飞船等航天器上广泛应用，其安全性与可靠性已得到广泛验证。据中国航天科技集团八院811所神舟飞船主任设计师钟丹华介绍，锂离子蓄电池具有更高的比能量、更长的循环寿命以及更佳的高倍率充电特性，且使整船减重约50公斤，更契合空间站应用与发展阶段神舟飞船的需求。

值得注意的是，神舟十八号不仅对主电源蓄电池及其充电控制方式进行迭代升级，还延长了返回电源、应急电源、火工品电源所用锌银电池的使用寿命，使其增加20%，足以支持飞船在轨更长时间的停靠任务。通过逐步提升电源产品的性能，不断扩大任务使用范围，有力支持整个空间站工程任务。

电源系统全面升级对推进舱总装产生影响。除安装40台大小发动机外，推进舱内部还容纳电源分系统及用于天地通信、姿态轨道控制、温控、环境控制等关键系统的设备。为应对各分系统变化，相关研制团队对推进舱仪器盘上的设备布局进行了调整，确保电源设备在推进舱内稳定、可靠运行。

经多艘载人飞船飞行验证，太阳电池翼能在8秒左右快速稳定展开并锁定，证实了其“超长待机”能力，有效验证了产品在“应急待命”状态下寿命与环境适应性。

返回舱画质显著提升，航天员面部细节更为丰富。当前，中国空间站已进入常态化运营模式，空间站及货运飞船相机已升级至1080P高清视频。然而，载人飞船因沿用整体方案且受限于测控体制与信道，仍保持标清视频。

为提升返回舱图像质量，2023年中国航天科技集团有限公司八院804所图像团队在不延误任务进度前提下，尝试通过更新软件实现画质升级。这对编码单元的软件算法构成重大挑战。据该院804所消息，由于相机原有资源均针对较低分辨率图像设计，面对因画面升级而剧增的原始数据，传输信道、处理能力、调度策略均面临瓶颈。为确保升级成功，804所图像团队围绕需求、安全性、可靠性、资源余量等问题不断优化算法、反复迭代论证，最终图像清晰度大幅提升，人物面部细节更加丰富。

经近半年软硬件测试，修改后的设备功能、性能符合研制任务书要求，已成功搭载于神舟十八号返回舱内。

此外，神舟十八号进入太空后，作为“交会对接联络员”的空空通信机将投入工作。空空通信机分为追踪端与目标端，目标端位于空间站核心舱节点舱内，负责交会对接及撤离阶段核心舱与神舟飞船的状态、定位及控制数据传输。正是由于空空通信机的存在，搭载追踪端空空通信机的神舟十八号飞船能准确找到核心舱，顺利完成“太空之吻”。

记者了解到，历经两代人的努力，804所研制的第二代空空通信机相较于第一代产品重量减轻37%，在通用化、轻型化、低功耗、高性能方面表现出色。

中继终端亦有升级，确保“感觉良好”状态持续。过去半年的太空生活中，神舟十七号飞船乘组按计划完成了多项科研试验与出舱任务，飞船的测控与通信信号通过中继终端与中继卫星协同实现。

神舟十八号载人飞船任务中，飞船继续利用升级版中继终端及配套的有效载荷构建“太空天路”，确保飞船与地面通信畅通，使地面测试人员实时掌握飞船飞行状态。据悉，本次使用的中继终端具有三大优势，均按最新技术要求优化升级，以更优功能为中国空间站稳定高效运行贡献力量。在中国空间站现役任务中，空间站六舱（船）均配备中继终端，与中继卫星紧密协作，确保“感觉良好”状态持续在线。神十八多个分系统有了升级。

本次任务中，隶属仪表与照明分系统的仪表控制器应用软件继续扮演智慧随身“秘书”角色。神舟十八号载人飞船上所有分系统的参数需通过数管分系统转发至飞船仪表显示，而将复杂参数转化为航天员易于理解的直观数值，仪表控制器应用软件发挥了关键作用。

当飞船各分系统启动运行，生成的数据汇聚至数管分系统，由航天员的智能“秘书”——仪表控制器应用软件进行汇总处理，转换为航天员直观可识别与操作的内容，并在仪表上显示。如此，航天员通过飞船仪表即可清晰了解飞船所有参数，时刻把握飞船各部分运行状态。仪表控制器应用软件作为航天员的随身智能“秘书”，是与航天员直接交互的重要系统。

据中国航天科技集团五院西安分院神舟十八号载人飞船仪表控制器应用软件设计师介绍，这种独特的图形显示技术不仅赋予仪表控制器新颖的显示效果，还实现在空间智能化仪表中对图形、文字的处理与显示，为航天员执行任务提供清晰、直观、舒适的显示界面。