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1970 年 3 月日,37 组关键参数最终确定,形成《“东方红一号” 遥测参数加密清单》,明确每组参数的 “精度要求、加密层级、传输周期”—— 轨道参数每秒传输一次,设备状态参数每秒传输一次,电源参数每秒传输一次,全部通过立方厘米加密模块实时加密,为后续的算法适配与传输保障划定了清晰目标。
二、加密算法适配:37 组参数的 “差异化加密逻辑”
1970 年 3 月 - 4 月,李敏团队围绕组参数的 “精度差异、传输周期、优先级”,对层非线性嵌套算法(r=3.72)进行适配优化 —— 不是简单套用统一加密逻辑,而是为每类参数设计 “定制化加密方案”,解决 “高精度参数加密延迟”“多参数并行传输冲突” 等问题,确保组参数既能满足安全需求,又能适配实时传输节奏,过程中的每一次调整,都基于真实参数的特性与加密模块的运算能力。
轨道参数的 “高精度加密” 适配。7 组轨道参数(近地点、远地点、轨道倾角等)精度要求米级,对应加密算法需提升 “伪随机数生成精度”—— 李敏将算法的 r 值从基础的 3.72 微调至 3.721,使伪随机数周期从 0.07 秒延长至 0.071 秒,增加数据的随机性;同时在加密嵌套中加入 “轨道坐标校验码”(每位数据附加 1 位校验位),确保解密后坐标误差≤10 米。“之前用 3.72 的 r 值,轨道参数解密会差米,调到 3.721 刚好达标。” 李敏用算盘反复计算组 r 值与误差的对应关系,第次调试时终于找到最优参数,此时她的手指已被算盘珠磨出红印。
设备状态参数的 “快速加密” 适配。19 组设备状态参数(温度、电流等)传输周期短(37 秒 / 组),需缩短加密时间 —— 团队将这类参数的加密嵌套层级从层减至层,去除 “二次校验” 环节,同时采用 “并行加密” 逻辑(多组参数共享部分运算步骤),使单组参数加密时间从 0.19 秒缩至 0.17 秒。张工在模块测试时验证:“19 组参数并行加密,总耗时 1.9 秒,刚好能在秒的传输周期内完成,不耽误下一组。” 但简化初期,温度参数解密误差达 0.03%(超标),李敏又在算法中加入 “温度系数修正项”,将误差压至 0.007%,既快又准。
电源参数的 “低功耗加密” 适配。11 组电源参数(蓄电池容量、输出电压等)对功耗敏感,需控制加密模块的能耗 —— 团队采用 “间歇加密模式”:仅在参数采样时启动加密运算(约 0.1 秒),其余时间模块休眠,同时将运算电路的供电电压从 5V 降至 3.3V,功耗从 67mw 降至 57mw。陈恒在功耗测试时算过:“37 组参数全天加密传输,总耗电 0.37 瓦时,19Ah 电池能支撑 513 天,远超天设计寿命。” 老钟则通过频率校准,确保低功耗下算法的时钟同步,避免因电压降低导致加密周期紊乱。
多参数并行传输的 “冲突解决”。37 组参数中,轨道参数与设备状态参数存在 “传输时间重叠” 风险(如第秒传输轨道参数时,设备参数也需发送)。团队设计 “参数传输时序表”:将组参数按传输周期分为 3 类,轨道参数(19 秒)在 0、19、38 秒发送,设备参数(37 秒)在 7、44、81 秒发送,电源参数(67 秒)在 17、84、151 秒发送,错开时间窗口;同时在加密模块中加入 “优先级仲裁” 功能,若突发重叠,优先传输轨道参数。李敏在时序表旁标注:“就像‘67 式’的跳频避让,参数传输也要错开‘信道拥堵’,不然会丢数据。”
加密密钥的 “参数关联设计”。为提升安全性,团队为组参数设计 “关联密钥”:轨道参数用 “轨道坐标 + 基准时钟频率” 生成密钥(如 “439+5.000000000”),设备参数用 “设备编号 + 温度” 生成密钥(如 “03+-27”),电源参数用 “容量 + 电压” 生成密钥(如 “19+28”)。这样即使某类参数密钥泄露,也不会影响其他参数。张工在密钥测试时说:“‘67 式’用固定密钥,卫星不行,37 组参数要‘一把钥匙开一把锁’,安全更有保障。”
1970 年 4 月日,37 组参数的加密算法适配完成,测试结果显示:轨道参数解密误差≤10 米,设备参数误差≤0.01%,电源参数误差≤0.1%,单组参数加密时间≤0.19 秒,功耗≤57mw—— 全部满足要求。当李敏将适配后的算法写入立方厘米加密模块时,她看着屏幕上滚动的组参数名称,突然觉得之前个通宵的调试都有了意义:“每一组参数都有了专属的加密逻辑,上天后肯定能传好。”
三、实时传输保障:太空环境下的 “加密 -