問(wèn)答專(zhuān)欄Q & A COLUMN
這個(gè)確實(shí)因?yàn)樯婕皺C(jī)密原因，我們只能從已經(jīng)公布的資料來(lái)談。
因?yàn)槲冶旧韺?duì)計(jì)算物理比較了解，所以只能說(shuō)知道一些知識(shí)，談不上懂！所以還請(qǐng)大家補(bǔ)充指正。
其實(shí)這個(gè)消息是公開(kāi)的，其名叫SpaceOS系統(tǒng)。可以說(shuō)自主研發(fā)的，但其參考了美國(guó)風(fēng)河系統(tǒng)公司的VxWorks653。
我們知道系統(tǒng)這個(gè)東西不是說(shuō)你想用什么就用什么，必須要考慮到電腦能否運(yùn)行。不幸的是航天器內(nèi)存和CPU都非常弱，弱到什么程度呢：天宮一號(hào)的CPU是10MHz的，內(nèi)存是2M。這個(gè)配置你可能會(huì)說(shuō)也太渣了，但實(shí)際情況就是這樣，而搞過(guò)計(jì)算的人都知道Linux系統(tǒng)還比較吃資源，而且Linux的致命缺陷就是Linux不是一個(gè)硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
而航天器的任務(wù)要求它的系統(tǒng)必須是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）能?chē)?yán)格按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)搶占執(zhí)行，快速的中斷響應(yīng)，對(duì)關(guān)中斷的時(shí)間有非常嚴(yán)格的控制。而Linux的主要應(yīng)用還是在通用計(jì)算機(jī)和服務(wù)器方面，并沒(méi)有考慮這一點(diǎn)，所以不能用在航天器。
不是不想弄高，而是不能弄高！因?yàn)?span style="font-weight: bold;">太空輻射、極端溫度的原因，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首先要求的是可靠性，高溫100多度，低溫零下100多度，這種溫度下一般家用計(jì)算機(jī)早就掛了，所以為了對(duì)應(yīng)這個(gè)極端環(huán)境，主要的硬件都被設(shè)計(jì)成很耐用的狀態(tài)，這就使得計(jì)算機(jī)速度不是一個(gè)重要的指標(biāo)。另外太空輻射會(huì)造成位翻轉(zhuǎn)，頻率越高越容易被干擾，所以低頻是主流。
所以低配置是為了應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的妥協(xié)！
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航天器用到的計(jì)算器和操作系統(tǒng)都是和我們普通的民用操作系統(tǒng)不同，因?yàn)楹教炱鞯奶幚砥鳛榱朔€(wěn)定可靠，一般都犧牲了性能，在處理器的處理能力上和現(xiàn)在桌面級(jí)的處理器甚至移動(dòng)端的處理器都相差甚遠(yuǎn)。所以配套的操作系統(tǒng)也是特別的“輕”并且穩(wěn)定可靠。
航天器不可能運(yùn)行像Linux，Windows這樣的操作系統(tǒng)。因?yàn)檫@些系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)在航天器的操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不但體積龐大而且系統(tǒng)也沒(méi)有航天級(jí)操作穩(wěn)定，比如Windows系統(tǒng)，微軟要經(jīng)常推送系統(tǒng)補(bǔ)丁，來(lái)修復(fù)系統(tǒng)。但是對(duì)于航天器的操作系統(tǒng)幾乎不可維護(hù)。而且在電腦上通常系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，通常可以通過(guò)重啟來(lái)解決，但是如果在航天器在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候重啟就危險(xiǎn)了，比如以色列的登月探測(cè)器在變軌的時(shí)候探測(cè)器的計(jì)算機(jī)重啟導(dǎo)致探測(cè)器錯(cuò)過(guò)了變軌的時(shí)機(jī)，只能等下一次變軌。所以航天器上計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)可靠性就尤為重要。
中國(guó)首個(gè)登月的探測(cè)器用到的操作系統(tǒng)是大型嵌入式硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)——SpaceOS2，是spaceOS的升級(jí)版，是中國(guó)自主研制的操作系統(tǒng)。同時(shí)探測(cè)器上的三臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)工作，來(lái)保障運(yùn)載的穩(wěn)定。
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登月探測(cè)器嫦娥使用什么操作系統(tǒng)，是Linux還是其它自主研發(fā)？
假如要確認(rèn)登月探測(cè)器的是什么操作系統(tǒng)的話(huà)似乎有點(diǎn)困難，但中國(guó)航天有一套自己的控制與操作系統(tǒng)，名字叫SpaceOS，早在從2001年中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院就開(kāi)始研發(fā)星載計(jì)算機(jī)特有的操作系統(tǒng)——SpaceOS，并在2006年首飛成功！各位不要驚訝，司空見(jiàn)慣的操作系統(tǒng)不是到處都是么，還要專(zhuān)門(mén)研制？
其實(shí)像這種控制飛行器以及衛(wèi)星與飛船的操作系統(tǒng)與普通的操作系統(tǒng)是不一樣的，普通的操作電腦或者服務(wù)器或者甚至是超級(jí)計(jì)算機(jī)都無(wú)法做到實(shí)時(shí)按任務(wù)系統(tǒng)的輕重緩急來(lái)順序操作，而這些實(shí)時(shí)要求極高的星載操作系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)資源的要求卻并不高，因?yàn)樗鼈兊娜蝿?wù)比較單一，因此復(fù)雜的通用操作系統(tǒng)將占用過(guò)多的系統(tǒng)資源，因此星載操作系統(tǒng)只有一個(gè)要求：必須為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），能夠嚴(yán)格按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)順序搶占執(zhí)行，在任何狀態(tài)下都能快速的中斷響應(yīng)，對(duì)關(guān)中斷的時(shí)間有非常嚴(yán)格的要求！
32位星載容錯(cuò)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
另外，星載計(jì)算機(jī)因任務(wù)需求以及復(fù)雜空間環(huán)境（強(qiáng)干擾、強(qiáng)輻射、高能粒子轟擊以及極大的溫差等），它們的性能與通用計(jì)算機(jī)是沒(méi)法比較的，甚至比較起來(lái)處于極為原始的裝惕啊，比如天宮一號(hào)的計(jì)算機(jī)CPU才10MHZ，內(nèi)存只有2M，是不是有種恍若隔世的感覺(jué)？但這只是控制天宮本身運(yùn)行的各種任務(wù)需求而已，它并不需要處理各種圖像等，因此夠用即可，不需要更高等級(jí)！
當(dāng)然隨著各種任務(wù)復(fù)雜度的提升，空間計(jì)算機(jī)硬件性能提升這是必須要經(jīng)歷的過(guò)程，但我們國(guó)家在這方面的科研仍然有些薄弱，盡管經(jīng)過(guò)這些年的努力趕上了一部分，但仍然有相當(dāng)?shù)木嚯x！
還有一個(gè)要提醒一下的是，在空間站內(nèi)并非不能用普通電腦，一樣可以用，日常輔助的筆記本等完全可以正常使用.....您可千萬(wàn)不要認(rèn)為空間站上的人就在用那個(gè)跟計(jì)算器差不多控制電腦哈....
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