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北京飛控中心主任:飛行控制是交會對接關鍵

發佈時間:2011年11月02日 20:10 | 進入復興論壇 | 來源:新華網


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  “交會對接任務,重點在飛控,難點在飛控,關鍵環節也在飛控。”北京飛控中心主任陳宏敏2日接受新華社記者專訪時表示,任務期間將進行多次軌道控制,超過了從神舟一號到神舟七號飛行任務軌道控制次數的總和,“對於北京飛控中心而言,壓力可想而知”。

  陳宏敏説,他們正以“決策無失誤、指控無遺漏、操作無差錯、過程無閃失”的嚴謹追求,保障交會對接任務順利完成。

  飛控是交會對接任務的關鍵

  記者:交會對接任務對飛控中心的工作提出了哪些要求?有哪些考驗?

  陳宏敏:對於整個交會對接任務而言,飛控是關鍵。交會對接任務也對我們的飛控工作提出了新的要求:要做到決策無失誤、指控無遺漏、操作無差錯、過程無閃失。千軍萬馬不一定能完成任務,要導致任務失敗一個人就夠了。

  交會對接任務對中心的工作主要有這樣幾方面的考驗:

  首先是交會對接任務技術的複雜性考驗飛控工作。這是我國首次執行交會對接任務,經驗為零。與國外花十幾年甚至二三十年的時間實現從載人飛行到交會對接技術的跨越相比,我國只用幾年時間就已完成,因而每一次技術任務與之前相比,技術狀態變化都很顯著,技術難度大跨度大,從單目標控制到多目標控制,情況也比較複雜。

  對於主要承擔飛行控制任務的北京飛控中心來説,必須要對飛行器的狀態非常了解,紮實掌握飛行器的控制原理機理,把技術摸清吃透,以達到交會對接任務對飛控的高要求。

  二是交會對接任務的高風險考驗飛控工作。載人航天本身就是高風險的工程,航天器更是一個複雜的系統。載人航天工程有八大系統,而各大系統又各有十幾個分系統。作為地面飛控中心,要把所有系統的原理都掌握清楚,把控制的機理搞明白,本身就是很不簡單的事。除了掌握正常狀態的情況外,還要做到有備無患,考慮到所有的異常狀態,弄清各種故障模式,以保障任務的成功。針對各種故障模式制訂應急對策,故障預案有數百個之多,對飛控中心來講,也是很大的困難和挑戰。因而飛控中心平時的演練,有相當一部分是對故障處置情況進行演練。

  飛控中心不僅要控制飛行器,還要對測控網進行管理和使用。如何合理配置利用測控資源,如何調度好各個測控站、測控基地,保證其在飛控中心的調度下有機地系統地開展飛控工作,對飛控中心來説也是一種挑戰。

  三是交會對接任務對軌道控制的精度要求很高。飛控中心承擔的任務是飛行控制,主要是對飛行器的軌道進行計算測量並進行預報。對於交會對接任務來説,軌道控制的間隔很短,控制的次數也很頻繁,兩個目標飛行器要成功進行交會對接,對軌道控制的精度要非常高。比如,兩個飛行器要能夠在同一個軌道面,同一個軌道高度,在同一時刻交會對接,橫向偏差不能超過18厘米,這就如同在太空中拿根線穿針眼一樣,對控制精度要求非常高,飛控的難度很大。

  三大舉措應對交會對接挑戰

  記者:我們採取了怎樣的措施應對這些挑戰?

  陳宏敏:為應對壓力與挑戰,我們採取了相應的措施。

  首先是建設試驗任務的質量體系。通過QS9000系列對中心工程質量的認證,來提高中心工作的質量和效率,以及工作的規範化水平。特別是對軟體開發以及硬體維護管理的總體方案的論證,都要通過質量體系來管理和控制。

  第二是改造飛行控制的系統。隨著第二代飛控系統投入使用,飛控中心的自動化程度有很大提高,以前單靠人工來處理監視,現在則改用電腦;以前注入數據、檢查、驗證、會簽等都靠人工,現在已採用自動比對傳遞。

  我們還開發了飛控的可視化系統,把飛行器在軌運行狀態下的飛行事件,通過直觀形象的三維動畫形式展現出來,給指揮人員專家提供一個直觀的生動的判斷的平臺,通過實時的遙測數據,實現實時驅動。

  中心還採用了監控管理系統,對整個計算機系統的狀態進行監視,蒐集、管理計算機的運行狀況,一旦出現異常情況,能夠及時報警。

  創新手段的採用,提高了系統的自動化水平,一定程度上解決了中心人手不足的問題。

  第三是以前瞻的目光進行人才培養。為了完成後續的任務,如火星探測等,中心成立了國家重點科研實驗室——飛行動力學實驗室,設立了博士後工作站,這就為後續的任務工程在攻克關鍵技術上做了儲備,通過關鍵技術與工程實踐相結合的方式培養人才。

  中心也加大了與國際交流的力度,送一些人到國內國外的科研院所,帶著課題攻讀學位;到其他飛控中心學習參觀,參加國際飛控的協作。這為飛控中心未來的發展進行了技術上的儲備。

  第二代軟體系統助力飛控工作

  記者:第二代軟體系統將應用在交會對接任務中?

  陳宏敏:是的。北京飛控中心是個龐大而複雜的系統,共有100余個關鍵崗位,其軟體系統也非常複雜,內容涵蓋通信、數據處理、軌道控制、發令、定軌、姿態控制等多個方面。

  從1996年第一次執行飛控任務開始到2010年,近15年的時間內我們使用的都是第一代軟體。

  隨著中國航天事業的發展,飛控中心不僅承擔載人航天任務,還承擔深空探測任務,因此需要可實現多任務的軟體系統。

  從2010年開始,我們啟用了第二代軟體系統。這一系統可同時執行多種任務,軟體在靈活性、模塊化程度、可擴展性等方面都有了很大的提高。當然,對於這個軟體系統的維護和修改,也具有很大難度。

  打造國際一流航天飛控中心

  記者:北京飛控中心追求什麼樣的發展目標?

  陳宏敏:首先,一個處於高科技高風險領域的單位,各項準備工作必須是規範的,要靠質量去保證。其次,必須有很好的激勵機制,中心人員既能完成任務,又能科研創新。三是必須在飛控、軌道動力學、任務分析等專業崗位上配備過硬技術的人才,中心的工作要靠這些中堅力量去支撐。四是要提高管理水平,實現對人員、工程、質量等方面的合理管理,營造良好的氛圍,讓大家在和諧的環境中工作。

  記者:建設一個世界一流的飛控中心,最核心的問題是什麼?

  陳宏敏:我們要致力於軟實力的提升。飛控中心要想做到在世界上有名望,在國內同行中受人尊重,一方面要提升飛控中心的技術水平,使其具有交流的價值。另一個重要的方面是,要有幾個在這個領域中具有知名度的專業人士。

熱詞:

  • 交會對接
  • 控中心
  • 陳宏敏
  • 飛控系統