EtherCAT 助力人类航空航天事业蓬勃发展

显示全部楼层 · 2024-8-2 09:34:44

5月5日18时00分，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱，在我国文昌航天发射场点火升空，首飞任务取得圆满成功。此次成功标志着空间站阶段飞行任务首战告捷，为全面实现我国载人航天工程第三步发展战略奠定了坚实的基础。（转自人民日报）

（新闻及图片转自人民日报）

EtherCAT应用于外太空：稳定性至关重要！

在人类探索宇宙，助力航空航天事业蓬勃发展方面，EtherCAT向来不遗余力。早在几年前，EtherCAT技术就已经被国际空间站（ISS）中的项目所采纳，其中包括德国航空航天中心DLR和俄罗斯联邦航天局的合作项目“Kontur 2”，以及欧洲航天局ESA的“Haptics"项目。

国际空间站ISS

此Kontur 2项目中，宇航员使用由德国航空航天中心机器人和机电一体化技术中心研发的“RJo”操纵杆。通过力的反馈，微重力使用者能够感知来自地面上机器人的接触力。操纵杆的传感器和电机使用EtherCAT进行联网。而国际空间站使用的通信链路只有2 - 4 毫秒的往返时间，仅提供很少的带宽，并且只有在ISS飞过的几分钟内进行。

太空中的EtherCAT：“RJo”操纵杆

相反，ESA远程机器人和Haptics实验室正利用由NASA推动的地球同步卫星建立通信链路，其具有更多的带宽和几乎无限的接触时间，但由于850毫秒的往返时间，给控制算法带来了特殊挑战。ESA还为此项目研发了一个基于EtherCAT的操纵杆。在Haptics-1中，微重力中的力反馈生理数据被采集，在Haptics-2中，来自外太空的通信链路被用于远程机器人，有史以来第一次实现了太空力反馈对地面轴的控制。

Haptics实验室负责人在为何选择使用EtherCAT这一问题时表示：“对于我们的实时控制，需要一个绝对稳定的网络，使我们能够在任何时间准确了解到系统中每个组件的操作。EtherCAT的另一个优势是，主站无需任何特殊硬件，一个以太网端口就足够，其他都可以用软件实现。”

对于DLR机器人和机电一体化中心来说，技术的稳定性至关重要。“除了EtherCAT众所周知的特性，如吞吐量、确定性和普通的主站实施外，在空间环境中，可靠性是最为重要的。因此，对EtherCAT从站控制器ET1100进行了不同辐射源和辐射量的测试。测试结果表明，ET1100同样满足这些极端的要求。”

”探索浩瀚太空永无止境，

攀登科技高峰任重道远。“

—— 致敬中国航天人

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