從7月雙曲線一號運載火箭的“一箭雙星”成功發(fā)射，到12月商業(yè)公司銀河航天自主研制的首顆5G低軌寬帶衛(wèi)星正式出廠，2019年可謂中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的“大年”！據(jù)不完全統(tǒng)計，全球衛(wèi)星發(fā)射需求總量超過4.8萬顆，中國對衛(wèi)星發(fā)射的需求量亦超過4300顆。但實際上，目前全球正常在軌運行的衛(wèi)星僅有2000余顆。顯然，在“國家隊”航天探索之外，商業(yè)航天的市場潛力不可忽視，且正在進入高速建設的發(fā)展時期！

商業(yè)航天蓬勃發(fā)展，離不開整體供應鏈市場與航天系統(tǒng)的變革。在傳統(tǒng)航天系統(tǒng)中，50%的投資在于運營和維護，而在新航天系統(tǒng)中，2/3的成本在于開發(fā)、生產(chǎn)和測試。在加入了“測試”的新玩法之后，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)如何推進與落地？又有哪些難題和挑戰(zhàn)？航天測試領(lǐng)域的領(lǐng)導者NI（National Instruments）認為，中國商業(yè)航天市場具備特殊的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)，NI正以產(chǎn)業(yè)橋梁的角色連接研究機構(gòu)與商業(yè)公司的緊密合作，實現(xiàn)更優(yōu)化的資源調(diào)配與推動創(chuàng)新應用落地，其中包括降低測試成本與設備投入、優(yōu)化基礎(chǔ)設施管理、人才培養(yǎng)等合作模式，多維度開放、構(gòu)建生態(tài)加速商業(yè)航天發(fā)展！

提升50%測試效率，錢學森實驗室與NI聯(lián)手創(chuàng)新

2019年7月，“錢學森空間技術(shù)實驗室-NI空間技術(shù)研究與應用聯(lián)合實驗室”正式揭牌成立，旨在建立一個空間技術(shù)研究與應用領(lǐng)域的國際化合作平臺，通過科研單位與企業(yè)之間在理論研究與人才培養(yǎng)等方面建立長期緊密的合作，實現(xiàn)理論成果向技術(shù)研發(fā)和應用創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變！

圖1：“錢學森空間技術(shù)實驗室-NI空間技術(shù)研究與應用聯(lián)合實驗室”正式揭牌成立

據(jù)悉，錢學森空間技術(shù)實驗室著力于研究未來空間系統(tǒng)，專注前沿技術(shù)和應用科學，主要領(lǐng)域包括空間應用與空間科學，前者涵蓋通信與網(wǎng)絡、空間對立觀測、空間能源需求等主題，后者則涵蓋天文科學、地球科學等相關(guān)研究，并建成了包括先進激光技術(shù)、化學實驗室、能源實驗室、通信與網(wǎng)絡實驗室等十多個專業(yè)實驗室。

在NI年度用戶大會NIDays Asia上，錢學森空間技術(shù)實驗室副主任劉乃金受邀出席，并在演講環(huán)節(jié)表示：“NI在錢學森實驗室的建設過程中提供了很大的助力，如2017年我們致力于研究下一代星間、星地通信網(wǎng)絡，基于NI成熟的硬件設備、搭建了關(guān)鍵的無線電通信網(wǎng)絡信道模擬器。這一無線電通信網(wǎng)絡信道模擬器，具有軟件定義、易定制、可拓展的特點，其采用了大規(guī)模的FPGA并行計算可實現(xiàn)超大吞吐量以及穩(wěn)定延時。得益于NI公司的大力支持，整個模擬器項目的研究，包括測試工作，足足提升了50%的效率！對此我們表示十分的感謝！”

圖2：基于NI成熟硬件的無線電通信網(wǎng)絡信號模擬器

此外，錢學森空間技術(shù)實驗室基于NI USRP硬件設備，為快速原型化無線通信系統(tǒng)提供了設計解決方案，并使用了NI的寬帶DAQ卡和控制器來測量和分析科學實驗數(shù)據(jù)，可以更快得到實驗結(jié)果?！霸谖磥?，雙方聯(lián)合實驗室還將聚焦人工智能、機器學習、微納衛(wèi)星技術(shù)、光電芯片技術(shù)等的研究、測試與開發(fā)。我相信雙方還將有更多與更好的合作！”劉乃金表示。

交付質(zhì)量把關(guān)，NI致力航天產(chǎn)品全生命周期測試驗證

眾所周知，由于航空航天產(chǎn)品的特殊性對設計質(zhì)量的要求可以說比任何一種產(chǎn)品都要苛刻。對于航空航天領(lǐng)域的測試仿真設備而言，為了實現(xiàn)從設計制造到實驗的完整能力，一方面需考慮研制、生產(chǎn)、維護過程的縱向綜合化發(fā)展，另一方面則是多型號裝備協(xié)同保障能力的橫向綜合化發(fā)展，同時需要采用相同的標準軟、硬件，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，如此才能具備較高的可信度和可維護性。

對此，中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所部長助理/專業(yè)室主任黃學進在NIDays Asia上指出：“基于這樣的趨勢，中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所正在構(gòu)建系統(tǒng)綜合仿真器SIE，主要用于被測對象基于全生命周期測試與驗證的完整解決方案。SIE采用通用自動測試系統(tǒng)架構(gòu)，包括了ATE、TPS和TUA三部分，并大量使用了NI的軟硬件解決方案。比如在用戶界面與建模仿真中，使用的就是NI LabVIEW和VeriStand。在實時采集及控制中，則使用了NI數(shù)采、通訊等板卡硬件。通過使用NI成熟的產(chǎn)品，我們在生產(chǎn)過程極大地提高了測試效率，并降低測試的成本。”