新華社北京4月27日電（李國利、姜寧、祁登峰）4月27日晚，天舟一號與天宮二號首次推進劑在軌補加試驗取得圓滿成功。在這次任務中，北京航天飛行控制中心創(chuàng)新突破多項關鍵飛控技術，為成功實施“太空加油”提供了強大助力。

（一）

與空中加油相比，“太空加油”高出的不僅是距離地面的高度，更體現(xiàn)在技術復雜程度上。特別是在補加流程的設計上，面臨著多目標、多約束、多變化的系統(tǒng)級難題。

中心飛控總體主任設計師姜萍介紹，在太空實施推進劑補加，涉及到氧化劑、燃燒劑兩種推進劑，對設計的安全性、可靠性提出了更嚴更高的要求；需要考慮兩個目標、上百個閥門、幾百米長的管路，以及幾十種關鍵設備、軟件的控制。此外，整個補加流程包含幾十個步驟，每個步驟又包含很多分支及指令，這些步驟和指令層層約束、環(huán)環(huán)相扣，不能有一處出現(xiàn)錯誤。

為了解決這些難題，姜萍和同事們經(jīng)過兩年多集智攻關，創(chuàng)造性地設計出推進劑補加協(xié)同控制流程，解決了推進劑補加過程的強耦合問題，實現(xiàn)了補加過程的快速重新規(guī)劃，以及正常和應急情況下各類分支的快速重構和切換。

管路吹除是“太空加油”的一個關鍵環(huán)節(jié)，既要根據(jù)實際吹除時間動態(tài)調(diào)整控制序列，又要嚴格按照時序?qū)δ繕诉M行協(xié)同控制。任務中，閥門打開順序、時間間隔都必須分毫不差，否則就可能造成推進劑凍結，堵塞補加管路。

“我們的推進劑補加流程動態(tài)規(guī)劃技術很好地解決了這個問題，確保了補加過程順利進行。”姜萍說。

（二）

從4月23日到27日，連續(xù)持續(xù)5天的“太空加油”期間，有一幅畫面從未離開飛控大廳正中央的液晶屏，那就是“推進劑補加態(tài)勢圖”。

這幅態(tài)勢圖出自中心年輕的軟件工程師王兆巖之手。態(tài)勢圖基于推進劑補加原理和管路原理而設計，采用模型構建和邏輯抽象方法，實現(xiàn)了推進劑補加過程的動態(tài)可視化展示，對補加過程實時狀態(tài)判斷和輔助決策具有重要意義。

記者飛控大廳的液晶屏上看到，蔚藍色的星空背景里，天舟一號和天宮二號實施推進劑補加的一條條管路、一個個閥門、一個個參數(shù)以及用不同顏色標識的貯箱等圖形元素清晰可見。這些圖形元素在實時任務數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，會動態(tài)展示補加進程。譬如，哪個閥門關閉、哪根管路有燃料、哪個貯箱正在補加、哪根管路正在吹除等等動作細節(jié)，都會直觀清晰地展現(xiàn)在科技人員的眼前。

飛控大廳的科技人員告訴記者，態(tài)勢圖的可貴之處不僅在于它能夠?qū)ⅰ疤占佑汀睆木盘熘习岬饺藗冄矍?，還在于它提取了補加過程的關鍵參數(shù)信息，在實時數(shù)據(jù)驅(qū)動下，可以使科技人員從繁瑣復雜的參數(shù)信息中解脫出來，可以讓決策指揮層能夠更加直觀地掌握任務狀態(tài)，從而更加準確高效地進行判斷決策。

（三）

如果把這次“太空加油”涉及到的參數(shù)信息寫到白紙上，四五百個參數(shù)可以寫滿好多張。這些參數(shù)信息就是“太空加油”是否正常進行的生理指標，在任務中動態(tài)變化，需要地面科技人員實時監(jiān)視判斷。然而，完成一次“太空加油”需要5天時間。這么長的時間，這么多的參數(shù)，僅僅依靠人工監(jiān)視是難以完成的。

為了提升效率，中心科技人員汪廣洪在深入研究上百套推進劑補加故障預案基礎上，設計了推進劑補加故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)了推進劑補加故障的快速診斷、快速定位、快速解決。

打開故障診斷系統(tǒng)，汪廣洪指著屏幕上一條條信息告訴記者，推進劑補加過程全部可能出現(xiàn)的故障信息都在里面，只要補加過程中，哪一條參數(shù)不正常，這里實時就會有告警的聲音，并且能夠立刻定位故障源，迅速啟動應急預案，大大提升了故障診斷和應急搶險的效率。