中国航天「专属」操作系统:完全自主研制,已经搭载300多个航天器

韩璐 4个月前 (01-25)

在一些关键航天器、核心零部件上,我国已经实现了100%国产化。

正如手机有手机的操作系统,电脑有电脑的操作系统,航天器也有自己的操作系统。

这不就在日前,一个名为“SpaceOS-天卓”的操作系统正式发布,这是一个可以满足我国各类航天器在轨应用需求的空间嵌入式实时操作系统,并且是完全自主研制的。

“SpaceOS”已经应用于300多个航天器

其实,此次最新发布的SpaceOS-天卓已经是第三代SpaceOS产品了,由中国航天科技集团有限公司空间技术研究院北京控制工程研究所研制。

回头看SpaceOS的研发历程,依据中国航天报报道,在20世纪70年代北京控制工程研究所研制我国第一台星载计算机时,就开始空间飞行器嵌入式实时操作系统的研制了。

第一代SpaceOS首发搭载于2006年发射的东方红四号卫星平台。彼时,SpaceOSⅠ只能做到多种资源的管理和任务调度,至于任务间的通信和动态内存管理等更为复杂的功能,则是没有的。

不过考虑到卫星的运行轨道相对封闭和确定,SpaceOSⅠ的性能已经足够。

但等到要实现月面行走的嫦娥三号任务立项,面对航天器智能性和自主性的高要求,SpaceOSⅠ不能再满足需求。于是在SpaceOSⅠ运行3年后,科研人员开始着手二代SpaceOS的研发。

2年后,SpaceOSⅡ正式推出,可以同时管理的任务由一代的5个跃升至几十个,也可以做到快速、有序存储。之后,SpaceOSⅡ也首发搭载于2013年发射的嫦娥三号巡视器、探测器中心计算机上。

图 | 嫦娥三号巡视器模型

直至今日,SpaceOSⅠ和SpaceOSⅡ已经应用于300多个航天器,在轨可靠运行超过800星年。

第三代的“SpaceOS-天卓”则是于2019年开始研制,一年后完成产品关键技术攻关。

依据北京控制工程研究所星载计算机研制中心主任刘波的介绍,SpaceOS-天卓“能够满足载人航天的网络化、可扩展需求,卫星通信的高实时性、高吞吐量数据交换需求,深空探测的自主、智能需求,星座组网的星间、星内协同需求。”

除了SpaceOS,国产航天级操作系统还有一个“麒麟”

回顾过去两年,我国航天事业有两大突破,一个是首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星,另一个是有了自己的空间站“天宫空间站”。而它们都采用了一个名为“麒麟”的国产自研操作系统。

该麒麟操作系统也被称为“银河麒麟”,是由中国国防科技大学研制的开源服务器操作系统,于2001年开始研发,旨在打破国外操作系统的垄断。

其实,麒麟操作系统最初是为地面计算机而开发的,所以与前面提到的SpaceOS不同,麒麟系统在民用领域也早有涉足,覆盖了手机、平板、PC等终端设备。

至于麒麟系统何时登上航空器,还是从2016年开始。彼时,航天科工采购了近万套麒麟系统,随后便逐渐应用在天舟飞船发射、北斗、军用飞机等领域。

最后:航天器走近100%国产化

可以看到,不管是SpaceOS,还是麒麟系统,它们最大的特征在于“完全自主研发”。而依据相关报道,中国航天器的“国产替代”行动,其实自2008年就开始了。至于效果,也是相当明显:

比如北斗工程,北斗三号卫星核心器部件国产化率已经达到100%;比如发射火箭,多年前就已经达到了99-100%的国产化水平;再比如天宫空间站,从产品到部组件、到原材料,以及关键核心器件,皆实现了100%国产化……

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