可复用火箭｜星际荣耀推出新一代运载火箭最强大脑“星控二号”

来源 北京星际荣耀空间科技有限公司

2021年，星际荣耀计划进行双曲线二号可重复使用运载火箭一子级米级、公里级、百公里级垂直起降试验。与火箭上升阶段将载荷送入轨道相比，可重复使用运载火箭的回收阶段工况更复杂、对落点精度要求更高（载荷入轨发射偏差在数公里范围内均可判定为发射任务圆满成功，而一子级回收的落点误差仅允许控制在几米甚至几十厘米），需处理的数据呈几何倍数增加，因此对箭载计算机的性能提出了更高的要求。为满足公司自主研发的双曲线二号、双曲线三号可重复使用液体运载火箭的需求，能够实现液体运载火箭的飞行及可回收的全过程控制，星际荣耀在第一代箭载智能计算机“星控一号”（星际荣耀双曲线一号首飞成功，揭秘火箭最强大脑）的基础上推出新一代高可靠箭载综合电子系统“星控二号”。目前产品已进入样机功能验证阶段。

如果说星控一号是民营运载火箭上一代的“最强大脑”，让国内民营商业运载火箭从“大哥大”时代进入到了“智能机”时代，那么星控二号的问世则可以类比为民营商业运载火箭从3G智能时代进入到了4G智能时代。其采用的基于先进处理器的多模冗余设计方案，极大提高了系统可靠性和故障检测处理能力；此外，其通用化、系列化、模块化的综合电子系统设计思路也将成为后续降低发射服务费用、提升运载能力的有效手段。

星控二号以高可靠多模冗余架构为基石，以高性能商用货架芯片为核心，以高速互联总线为网络神经，将传统的控制系统与测量系统进行深度融合，实现航天器飞控系统指令的高可靠传输与控制。其采用一体化设计，将传统部分硬件功能进行裁剪由软件进行实现，大幅度减少电子部件种类和数量，提高了系统的集成度和系统的可靠性。

据产品技术负责人介绍：“星控二号是一款高性能自主可控的综合电子系统，采用产品化、货架式的设计思路，沿用传统的可靠性设计准则，设计理念与市场接轨，可快速推向航天、军工等高可靠应用场合。”

星控二号主要特点

星控二号作为星际荣耀新一代的“最强大脑”，在性能指标上已经超越星控一号。与传统多模冗余箭载计算机相比，星控二号有以下技术特点：

系统可靠性高，采用多模冗余的集成设计方案，系统的工作时间及可靠性指标大幅度提高，达到了飞行器长时间在轨运行、可重复使用的目标。作为上面级、星箭一体化电气系统使用时，具备飞向深空的能力。

系统集成度高，将传统控制系统与测量系统进行深度融合，一体化设计。星控二号作为综合电子系统，除了将传统分布式单机进行集成以外，还集成了遥测模块（传统测量系统的中心程序器）等功能。

高性能计算，采用目前最先进的市购SOC芯片，片上集成多个异构CPU核、GPU核和大容量FPGA。具有强大的算力，突破了实时高速运算技术，实现了多核并行运算，在复杂系统控制及大型AI加速计算上都有着很好的应用。

高速互联总线，互联总线是连接星控二号中各个功能模块及星控二号之间的纽带。机内采用电信号传输，机外采用光信号传输，传输速率达到1.25Gbps。总线具有良好的扩展性和伸缩性，拓扑结构支持星型、环形，支持双冗余通信功能，具有多个NC、多个NT，NC可切换。

大数据存储，拥有比传统箭载计算机高几个数量级的存储空间，单模的数据存储器不小于64GB，后续将研制专用存储模块，满足箭上云计算、大数据及AI算法需求。

实时操作系统，基于大型嵌入式实时操作系统的飞行控制软件系统的应用，采用低耦合实时多进程、多线程设计思想，大大提高箭上软件系统平台能力。

软件架构及控制算法先进，在多模冗余调度上设计了满足要求的软件架构。另外为了满足运载火箭回收利用的要求，设计了诸如凸优化等专门的控制算法模块。

星控二号主要指标

为便于行业内外的技术人员进行参考学习和技术沟通，特列出星控二号的主要技术指标，欢迎行业内外的工程师、技术人员进行交流沟通。

注：卫星导航、遥测功能的技术指标较多，未一一列上。

星控二号应用领域

星控二号作为技术创新、技术拓展的基本平台之一，肩负着验证运载火箭可重复使用技术、箭上大数据云技术、运载火箭人工智能技术的任务，将在公司自主研发的双曲线二号、双曲线三号等可重复使用液体运载火箭中使用，是星际荣耀后续的主打航电产品。

星控二号相关技术，在满足可重复使用液体运载火箭的需求基础上，可应用于航天、军工等其他领域，包括卫星、无人机、舰艇等等。对产品进行适应性修改，也可以广泛应用于空间技术、石油、化工、核电站、机器人、民用航空、矿山开采、铁路运输、武器装备、医疗仪器等安全关键领域。

星际荣耀已有航电产品

“星控二号”作为星控系列箭机家族的新成员，是“星控一号”的全新升级产品，两款产品的定位和侧重点有所不同。星控一号是一款低成本快响应的箭载计算机产品，侧重于固体运载火箭的应用；星控二号作为高可靠冗余的箭载综合电子产品，侧重于可重复使用液体运载火箭的应用。

星际荣耀目前拥有两个系列的高可靠航电产品，除了星控系列箭载计算机以外，还有“猫头鹰”系列低成本导控组件。猫头鹰系列产品主要用在探空火箭以及各类战术导弹、反坦克导弹、火箭弹等制导武器上。猫头鹰Ⅱ型已通过某型号完成飞行验证，靶试取得圆满成功。

星际荣耀的航电产品主要聚焦于运载火箭智能产品，同时拓展民用及新兴技术行业领域。后续，公司将开发高性能自主可控国产化平台、机器视觉人工智能平台等；进行新技术探索，包括图像处理、边缘计算、人工智能、5G应用等，在满足自身应用、发展的同时，致力于让航天技术广泛深入地融入日常生活。