楠木軒

航天科工創新團隊突破國產DSP處理器多核分區微內核操作系統關鍵技術

由 回秀蘭 發佈於 科技

中國日報北京10月16日電(記者 趙磊)當前,我國的航天事業發展進入到新時代,要實現建設航天強國的偉大夢想,必須堅定不移實施創新驅動發展戰略,落實新發展理念,發揚自力更生優良傳統,以堅定的政治擔當和使命責任,努力走出一條具有中國特色的航天強國之路。

在砥礪前行、矢志創新的航天人中,有這樣一支由7名隊員組成的精幹小團隊,成立僅僅兩年有餘,主要承擔新一代飛行器操作系統研發工作。經過許多個日夜的刻苦鑽研,這支團隊圓滿完成了微內核操作系統的關鍵技術攻關工作,在數字信號處理(DSP)領域達到國內領先水平,用實實在在的成績詮釋了中國航天人的精神。他們就是中國航天科工集團四院十七所微內核操作系統創新攻關團隊。

自力更生,不畏艱難

堅持自主創新,是中國航天事業創新發展的第一動力。中國航天事業之所以取得舉世矚目的成就,最根本的一點,就是始終堅持自力更生、自主創新。

嵌入式操作系統技術雖然已經比較成熟,但在DSP處理器上應用相對較少。對於長期從事DSP軟件開發的人來説,使用操作系統,將意味着傳統的設計架構和運行方案被顛覆,必須重新設計原型,編程複雜度大大增加,且運行可靠性也有待驗證。所以,在剛立項的時候,有人提出質疑:“你們沒有技術基礎,也比國內同類行業起步晚,而且幾十年都不使用操作系統也控制得很好,為什麼還要做這些?”

“因為未來有需要,無論有多難,我們都要奮力推進。”隊長張學軍堅定地回答,“我們承擔了控制系統最核心的軟件研製任務,其中操作系統是基礎,研究操作系統相關技術,對於提升控制系統軟件的把控能力十分重要。”

自2018年以來,張學軍和團隊成員魏鑫結合應用需求,多次對市場進行調研,對於操作系統的每項關鍵技術均進行了詳細的研究,反覆對比成熟的嵌入式操作系統,鑽研內核狀態。經過幾個月對新一代產品需求的深入分析,張魏二人提出了某嵌入式操作系統的研製目標,制定了“從無到有、從有到新、從新到優”的“三步走”技術方案:第一步,解決基本的操作系統內核功能,具備“從無到有”的能力;第二步,對比領域產品,提出並攻克安全性等級更高的多核分區和權能訪問控制技術,實現“從有到新”的轉變;第三步,開展系統級性能驗證試驗和形式化驗證,推動系統“從新到優”的飛躍。

努力奔跑,無怨無悔

“所有航天工作者都應該具備的素質,一是投入,二是責任心,努力是必備的,要有責任心才能夠堅持下去。”科研不分男女,但投入其中最為重要,因為“當你全身心投入工作的時候,你會發現,每一步進步,哪怕是失敗都是一件令人開心的事。”團隊成員王曉林是這樣理解的,也是這樣做的。

為了把新研的架構吃透,在並行開展多個項目任務的同時,她始終在“逼”自己奔跑。記得有一次已經晚上十點多鐘,操作系統調試遇到了一點麻煩,王曉林在完成項目試驗後,簡單和家裏交代了幾句,就立刻投入到問題排查中。當問題順利解決時,天已擦亮,她輕輕揉了揉痠疼的脖頸,繼續開始了下一項測試。經過連續數日的不懈努力,終於把基於操作系統的多任務並行控制架構測試穩定。那段時間,她每天晚上都是十一點以後回家,家人早已睡下了,只能在第二天清早和女兒進行短暫的交流。“其實,閨女很懂事,我不在家,她也能自己寫作業、做手工,一點兒都不用操心。”王曉林笑笑説道。

踐行使命,永不服輸

目前,該團隊已初步完成國產DSP處理器的多核分區微內核操作系統的研製工作,關鍵技術已全部突破,任務調度等關鍵性能指標均滿足系統要求,在安全性方面具有獨特優勢,大幅提升了系統軟件總體能力。

兩年時間裏,已經不記得遇到多少個問題,大家從不氣餒,反覆論證,有時候爭得面紅耳赤,然後再自我否定,再重整鬥志從頭開始。面對攻關路上的一個個瓶頸,大家從不服輸,無論在微內核操作系統方案論證階段還是在系統驗證過程中,會議室、試驗室都留下了他們孜孜不倦、堅持不懈的身影。面對棘手的突發問題,他們通宵作戰,從分解目標到明確對策,從集智攻關到開拓創新,隊員們緊密協作,確保了攻關的順利進行。到今天,望向他們每個人,雖然頭上的白髮怎麼都藏不住,但是他們堅毅的眼神和迸發出的激情,都在告訴我們,這一路走來,是多麼的艱辛和義無反顧。

據介紹,後續,這個團隊將繼續以“把十七所建設成為具有全球競爭力的世界一流控制與信息技術創新型企業”為己任,堅持自主創新,繼續努力推進控制系統軟件研製水平的新提升,把核心軟件技術和關鍵產品的控制權牢牢掌握在自己手上。

(編輯:嚴玉潔)