新華社北京8月6日電(姜寧、謝波)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航天飛控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)天宮、神舟等多目標(biāo)的協(xié)同控制;軌道重構(gòu)技術(shù)的突破,確保在異常情況下也能順利實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接……2012年6月成功實(shí)施的我國(guó)首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)中,以精準(zhǔn)的飛行控制保證為“太空牽手”鋪設(shè)軌道、刷新航天飛控領(lǐng)域“中國(guó)精度”的,是一支來(lái)自北京航天飛行控制中心的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
他們以完美表現(xiàn)履行了飛控成功率100%的誓言,再次將中國(guó)航天飛行控制技術(shù)推向新的高度。
創(chuàng)新夢(mèng)想承載飛控人的使命與擔(dān)當(dāng)
北京飛控中心是載人航天飛行控制的神經(jīng)中樞?;鸺信e神舟九號(hào)飛船升空約9分鐘后,北京中心就接手對(duì)飛船的控制。遍布國(guó)內(nèi)外的10余個(gè)測(cè)站、分布在太平洋上的3艘測(cè)量船以及置于同步軌道天基測(cè)控的中繼星都由這里指揮調(diào)度,所有對(duì)飛船和天宮發(fā)送的指令從這里發(fā)出,所有數(shù)據(jù)在這里匯集。
世界航天史上,載人交會(huì)對(duì)接成功率是65%。13天載人飛行、10余次變軌、兩次對(duì)接,天宮與神九交會(huì)對(duì)接飛控復(fù)雜程度創(chuàng)下中國(guó)航天之最。
“我們面臨的最大挑戰(zhàn)是‘天地協(xié)同控制’,最大難題是‘異常情況下的應(yīng)急處置’,最核心的問(wèn)題是‘飛行控制精度’,最關(guān)鍵的工作是‘確保航天員絕對(duì)安全’?!北本╋w控中心主任陳宏敏帶領(lǐng)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開始了艱苦的攻關(guān)。
短短7個(gè)月里,他們制定各類方案、預(yù)案700多項(xiàng),進(jìn)行了400多次內(nèi)外部聯(lián)調(diào)聯(lián)試,精心編寫了500多萬(wàn)字的各種總體技術(shù)實(shí)施方案,完善升級(jí)了近500余萬(wàn)行源程序的飛行控制軟件系統(tǒng)。
“這支隊(duì)伍既有經(jīng)驗(yàn)豐富的老專家,又有技術(shù)過(guò)硬的中堅(jiān)力量,還有初露鋒芒的青年才俊?!北本╋w控中心黨委書記劉清華說(shuō)。
針對(duì)這次任務(wù)軌道控制頻繁、精度要求高的挑戰(zhàn),軌道專家李革非和同事們優(yōu)化了軌道控制策略、突破了精確軌道控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了控制精度百米量級(jí)到十米量級(jí)的飛躍;
針對(duì)兩次對(duì)接實(shí)施過(guò)程復(fù)雜、技術(shù)狀態(tài)變化大、天地協(xié)同要求高的特點(diǎn),副總工程師李劍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出“飛控系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃與輔助決策”理念,開發(fā)了飛控協(xié)同工作程序自動(dòng)生成模式,實(shí)現(xiàn)了飛控計(jì)劃運(yùn)行的全自動(dòng);
針對(duì)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)多型號(hào)、多目標(biāo)和各層次人員的需求,總工程師童斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造了成為一種以測(cè)控應(yīng)用軟件為核心的全新類型任務(wù)平臺(tái),為飛行器鋪設(shè)了一條安全、暢通、高效的信息高速公路……
創(chuàng)新,為夢(mèng)想插上翅膀。
“時(shí)代在變,攻關(guān)人員面孔在變,但有一種精神從未改變——胸懷使命、敢于擔(dān)當(dāng),這是不斷推動(dòng)我們前進(jìn)的力量源泉?!苯?jīng)歷了歷次載人航天飛控任務(wù)的中心總工程師童斌說(shuō)。
創(chuàng)新激情高揚(yáng)飛控人的勇氣與智慧
6月24日,神舟九號(hào)航天員駕駛飛船成功與天宮一號(hào)實(shí)現(xiàn)首次手控交會(huì)對(duì)接。這完美過(guò)程的背后,源于北京飛控中心的技術(shù)創(chuàng)新。
為了確保萬(wàn)無(wú)一失,中心成立了航天員專業(yè)支持小組,啟用“天、地、人”合一的新工作模式。依據(jù)航天器艙內(nèi)儀表控制面板顯示頁(yè)面,科研人員巧妙設(shè)計(jì)了航天員同步監(jiān)顯軟件,實(shí)現(xiàn)了“航天員能看到什么,我們也看到什么”的設(shè)想,就好像地面有一雙“眼睛”,為手控對(duì)接成功提供“雙保險(xiǎn)”。
“很多技術(shù)上的創(chuàng)新和改進(jìn)都是被逼出來(lái)的?!避壍朗腋敝魅魏榇狠x說(shuō)。載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)軌道控制精度要求高,需要留給測(cè)軌計(jì)算更長(zhǎng)的時(shí)間;神舟九號(hào)多次變軌間隔時(shí)間短,數(shù)據(jù)注入頻度高。多因素作用下,留給上行數(shù)據(jù)驗(yàn)證的時(shí)間只有50分鐘,而舊系統(tǒng)的注入數(shù)據(jù)驗(yàn)證時(shí)間需要120分鐘,怎么辦?
從120分鐘縮減到50分鐘——注入數(shù)據(jù)快速會(huì)簽驗(yàn)證系統(tǒng)全新亮相,極大地提高了任務(wù)規(guī)劃的時(shí)效性和安全性。
追求完美、超越自我,飛行控制的每一個(gè)環(huán)節(jié)都飛揚(yáng)著科研團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新激情。
軟件室主任孫軍帶領(lǐng)研發(fā)的新型軟件系統(tǒng),能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)到像暗礁一樣潛伏的隱患,大大提高了故障監(jiān)控的效率;軌道室軌道組組長(zhǎng)張宇帶領(lǐng)同事們突破基于星間測(cè)量數(shù)據(jù)的多目標(biāo)定軌技術(shù),確保了在地面無(wú)法跟蹤的盲區(qū)內(nèi)也能緊緊“咬”住飛行器,保證航天員絕對(duì)安全;遙測(cè)工程師姜萍開發(fā)出“飛船重要事件自動(dòng)監(jiān)視判斷系統(tǒng)”,把關(guān)鍵飛控事件中重要飛控參數(shù)挑選出來(lái)自動(dòng)監(jiān)視判斷,減少了人為因素帶來(lái)的不準(zhǔn)確性、滯后性;三維顯示團(tuán)隊(duì)對(duì)可視化系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造,確保以精美流暢的畫面實(shí)時(shí)展現(xiàn)復(fù)雜的飛控過(guò)程……
載人交會(huì)對(duì)接飛控事件密集、風(fēng)險(xiǎn)巨大,即使某個(gè)問(wèn)題只有1%的發(fā)生可能,地面也要做好百分之百的準(zhǔn)備。
就在手控交會(huì)對(duì)接前幾個(gè)小時(shí),遙測(cè)崗位故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲。遙測(cè)總體工程師汪廣宏立刻對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)飛船某器件轉(zhuǎn)速出現(xiàn)異常下降,很可能影響即將進(jìn)行的手控交會(huì)對(duì)接。
每個(gè)人的心都提到了嗓子眼??傮w室主任陳險(xiǎn)峰迅速組織故障小組,按照預(yù)案對(duì)陀螺進(jìn)行了重新關(guān)機(jī)、開機(jī),不到半個(gè)小時(shí),故障順利解除……
雖然手控對(duì)接只有短短8分鐘,科研人員針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題做了30多個(gè)監(jiān)視頁(yè)面、20多種預(yù)案。這些預(yù)案就像一張隨時(shí)待命的大網(wǎng),時(shí)刻準(zhǔn)備著化解每一個(gè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn),為飛船和航天員構(gòu)筑平安通道。
膽略與智慧,通往一條高精度飛控之路。神九入軌時(shí),他們只用3分鐘時(shí)間就確定了神舟九號(hào)入軌參數(shù),比計(jì)劃時(shí)間縮短了7分鐘;他們還運(yùn)用多種定軌方法計(jì)算軌道120余次,軌道控制精度達(dá)到了萬(wàn)分之三。
創(chuàng)新足跡鐫刻飛控人的頑強(qiáng)與堅(jiān)韌
從備戰(zhàn)神九到任務(wù)成功,整整7個(gè)月。
7個(gè)月里,總體室副主任鄒雪梅和同事們數(shù)不清開了多少次方案討論會(huì),數(shù)不清在辦公室里度過(guò)了多少個(gè)不眠之夜;7個(gè)月里,她拿出了首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)10余個(gè)版本,達(dá)百萬(wàn)字的飛控方案。
“創(chuàng)新就好比一場(chǎng)馬拉松比賽,內(nèi)心如果沒(méi)有足夠的堅(jiān)韌,很難堅(jiān)持下來(lái)。”鄒雪梅說(shuō)。而在這條創(chuàng)新的路上,中心副主任麻永平已跋涉了近30年。
“1996年中心剛成立時(shí),距離首次無(wú)人飛船發(fā)射只有不到三年,一切都要從零起步。”麻永平回憶說(shuō),16年來(lái),從無(wú)人飛船飛行到空間交會(huì)對(duì)接,北京飛控中心科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)突破一系列關(guān)鍵飛控技術(shù)的動(dòng)力來(lái)自激情和靈感,更來(lái)自執(zhí)著的堅(jiān)守。
任務(wù)期間正在當(dāng)班的調(diào)度周開民接到電話,妻子出門取快遞時(shí),不慎把兩歲的孩子鎖在屋里,讓他趕快回家送鑰匙。當(dāng)他忙完工作回到家時(shí),門已經(jīng)被熱心的鄰居打開了。他望了一眼孩子熟睡卻還帶著淚痕的小臉,又返回飛控大廳。
對(duì)被網(wǎng)民們稱為“天宮神八哥”楊彥波來(lái)說(shuō),加班加點(diǎn)是家常便飯,資歷最淺的他幾乎出現(xiàn)在了每一次的聯(lián)調(diào)記錄中。孩子六個(gè)月了,他至今沒(méi)找到當(dāng)?shù)母杏X,因?yàn)楦⒆哟粼谝黄鸬臅r(shí)間實(shí)在太少。
遙控發(fā)令崗位負(fù)責(zé)人費(fèi)江濤也是位“85后”。從領(lǐng)受任務(wù)的那一天起,他就在辦公室支起了行軍床。盡管每個(gè)崗位都有兩個(gè)人可以輪換工作,但擔(dān)任主崗的費(fèi)江濤吃一頓飯的時(shí)間通常也就是10分鐘左右。任務(wù)期間剛好趕上端午節(jié),費(fèi)江濤不能與家人團(tuán)聚,卻早已習(xí)以為常:“能和航天員一起過(guò)節(jié),多難得??!”
孩子生病臥床近三個(gè)月,指控室時(shí)統(tǒng)專家梁玉秋沒(méi)有請(qǐng)過(guò)一天假。她的父母已經(jīng)88歲,這些年由于任務(wù)密集,她從來(lái)沒(méi)有休過(guò)一個(gè)完整的假期去照顧老人。她說(shuō),想到父母,心很痛……
任務(wù)結(jié)束后的那個(gè)晚上,面對(duì)紛至沓來(lái)的賀電與親朋好友的祝福,北京飛控中心科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)仍然像往常一樣加班。航天城“品”字形飛控大樓燈火通明,嫦娥三號(hào)任務(wù)準(zhǔn)備工作已經(jīng)啟動(dòng)。