揭秘長征七號數(shù)字火箭背后的航天自主研發(fā)信息化技術

長征七號運載火箭于6月25日在海南文昌發(fā)射場成功發(fā)射，這是載人航天工程空間實驗室階段4次飛行任務的“開局之戰(zhàn)”，后續(xù)將承擔空間站工程所有貨運飛船發(fā)射任務，并成為我國的主力中型運載火箭。

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長征七號是我國首枚全生命周期的數(shù)字火箭,采用三維協(xié)同、設計、試驗和制造，火箭全研制流程取消了紙質(zhì)圖紙設計，代表了國內(nèi)運載火箭最高研制水平。這些都是航天信息化發(fā)展帶來的變化。

中國運載火箭技術研究院在研制階段采用新一代神軟AVIDM協(xié)同平臺,實現(xiàn)“長征七號”三維數(shù)字樣機管理、復雜型號技術狀態(tài)管理和三維設計數(shù)據(jù)審簽及發(fā)放。神軟AVIDM中管理著“長征七號”全箭三維結構、電氣等數(shù)字樣機，存儲的全箭模型數(shù)據(jù)規(guī)模超過20GB;利用自頂向下的產(chǎn)品設計方法，實現(xiàn)總體和分系統(tǒng)、分系統(tǒng)和單機之間布局、參數(shù)、骨架和模型的有效傳遞;應用跨地協(xié)同實現(xiàn)了型號全三維設計到制造鏈路的打通。

長征七號也是我國目前為止軟件復雜度最高、規(guī)模最為龐大的運載火箭，也是我國首次在關鍵的火箭飛行控制系統(tǒng)中采用了嵌入式實時操作系統(tǒng)的火箭。航天自主研制的智能嵌入式實時操作系統(tǒng)(神軟OS)及軟件集成開發(fā)環(huán)境(神軟IDE)，被應用到了長征七號飛行控制軟件在內(nèi)的關鍵箭載軟件的研制中，對這些關鍵軟件的研制發(fā)揮了非常關鍵的支撐作用。通過應用神軟OS，幫助復雜的火箭飛控軟件實現(xiàn)了更為優(yōu)化的軟件架構和更智能、更可靠的飛行控制功能，極大提高了復雜安全關鍵軟件的研發(fā)效率。通過應用自主的神軟IDE，核心的自主編譯工具鏈確保了安全關鍵軟件最終產(chǎn)品的安全性。長征七號的成功首飛表明，以神軟OS及神軟IDE為代表的航天自主軟件產(chǎn)品能有效支撐并滿足新一代航天重大型號的要求，對后續(xù)航天型號采用自主可控關鍵軟件產(chǎn)品有著重要示范意義，也是中國航天在推進型號關鍵軟件產(chǎn)品自主研發(fā)和應用的重要里程碑。

中國航天在研發(fā)長征七號等航天重大型號的過程中運用了大量自主研發(fā)的信息化產(chǎn)品，為高端裝備制造業(yè)信息化的自主可控做出了榜樣。目前，中國航天已將在重大型號研制過程中積累的信息化經(jīng)驗和技術，凝聚成“神軟”品牌，使之成為國內(nèi)智能制造領域自主研發(fā)產(chǎn)品和服務的代表品牌之一。其中核心代表產(chǎn)品——神軟AVIDM企業(yè)級協(xié)同研制管理平臺，不但支撐了中國航天科技集團公司“新一代運載火箭”、“神舟飛船”、“導航二代”等重大型號的研制，成為了覆蓋“彈、箭、星、船、器”等全型號的數(shù)字化研制的核心支撐平臺，并且已經(jīng)廣泛應用到高端裝備制造領域,使航天信息化技術拓展到兵器、核等其他工業(yè)領域。

首枚數(shù)字火箭長征七號發(fā)射成功，不但是中國航天技術的成功，也是背后信息化自主研發(fā)技術的成功。中國航天型號研發(fā)的歷程盡管充滿了艱辛，但始終擁有自主研發(fā)的堅守和力量，相信無論是型號技術還是信息化技術，都將以這種堅持奮進的精神讓中國自主研發(fā)的產(chǎn)品成為國人的驕傲。

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