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太空中怎樣“萬里穿針”,? 訪飛船“大腦”設(shè)計者

2017-10-22 04:00:55    中國青年網(wǎng)  參與評論()人

中新網(wǎng)北京10月22日電(種卿)有這么群人,,每每在屏幕前目睹我國太空飛船成功交會對接,除了歡呼雀躍外,,還懷揣著一份光榮,。這群人組成了中國航天科技集團公司五院502所飛船工程組,23年來,,一直致力為我國太空飛船打造越來越強的“大腦”,。

太空中怎樣“萬里穿針”? 訪飛船“大腦”設(shè)計者

圖為飛船組工作人員在調(diào)試空間交會對接的模擬設(shè)備,。中國航天科技集團公司供圖

記憶回到2011年11月3日,,天宮一號和神舟八號上使用的光學成像敏感器上演了首次“太空之吻”,性能指標達到世界前列,,對接精度比設(shè)計要求高近10倍,,標志著我國首次掌握了空間交會對接GNC技術(shù),。

GNC是制導導航與控制的英文縮寫。在飛船系統(tǒng)中,,GNC負責飛船飛行全過程的姿態(tài)和軌道控制以及在軌太陽帆板控制,。也就是說,飛船如何運動,、如何返回是由GNC決定的,。正因為此,有人將GNC比喻為飛船的眼睛和大腦,。

事實上,,從神舟一號飛船到神舟四號飛船,GNC控制精度誤差都是10公里左右,。神舟五號的實際著陸點與理論著陸點相差僅4.8公里,。而在神舟八號飛船GNC分系統(tǒng)研制中,交會對接敏感器是最關(guān)鍵,、也是最難啃的硬骨頭,,而其中又以光學成像敏感器、激光雷達,、微波雷達的研制最為艱辛,。

為了在地面驗證交會對接敏感器的性能,2007年-2011年,,飛船工程組專門模擬交會對接軌跡和環(huán)境,,先后奔赴阿拉善等地開展了多項試驗。

精度的不斷革新,,也為空間交會對接的效率提升創(chuàng)造了條件,。

作為我國首艘貨運飛船,2017年9月,,天舟一號在經(jīng)歷了與天宮二號的兩次交會對接后,,迎來了與天宮二號的首次快速交會對接,以往需要2-3天的交會對接全過程,,此次僅用了6.5個小時,。

快速交會對接的核心和難點在于“快速”。飛船工程組需要在不打亂既定研發(fā)計劃的基礎(chǔ)上,,用最短的時間,、做最少的改動來滿足新任務(wù)要求。為此,,他們1年內(nèi)升級了10個軟件版本,,拿出了高精度、高可靠、符合工程約束的GNC系統(tǒng)方案,。

太空中怎樣“萬里穿針”,? 訪飛船“大腦”設(shè)計者

圖為中國航天員在模擬室內(nèi)練習空間交會對接技術(shù)。中國航天科技集團公司供圖

“從2012年8月-2014年5月,,大都是晚上九,、十點下班,Change系統(tǒng)上記錄了我們在初樣測試中發(fā)現(xiàn)的問題以及我們認為設(shè)計上需要改進的地方,,有近200項,。”負責貨運飛船GNC分系統(tǒng)測試的組員李明明說,。

工作中,,每個班組成員心中都有一根關(guān)于“細致”的弦。例如,,加電測試階段,,他們負責的數(shù)據(jù)參數(shù)表有600多頁,需要關(guān)注的參數(shù)有3000多個,?!懊總€參數(shù)的變化都有可能反映系統(tǒng)的特征表現(xiàn),即便暫時沒有表現(xiàn)出問題也要找出原因,,防止一切可能出現(xiàn)的問題,。”組員高偉如是說,。

在外界看來,飛船工程組是一支神秘的隊伍,。事實上,,中國航天科技集團公司五院502所飛船工程組是一支僅19人組成的團隊,有“夢之舟”班組之稱,。正是他們的不斷探索,、深度參與和推進,才有了我國在空間交會對接領(lǐng)域的突破,。

值得一提的是,,這個不斷刷新紀錄的班組,還有獨創(chuàng)了一套“雁陣”人才培育模式,。

近年來,,班組又衍生出“微雁陣”,成員呈動態(tài)化模式,,根據(jù)型號各研制階段的任務(wù)不同,,“領(lǐng)頭雁”由多位技術(shù)骨干更替輪換擔任,而作為后備力量的“前行雁”呈交替式動態(tài)“位移”,在型號研制各階段負責不同的工作,。

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