解读天舟一号飞控难点与看点:“神经中枢”关键

2017-04-21 09:16 来源:科技日报 李 艳
2017-04-21 09:16:47来源:科技日报作者:李 艳责任编辑:赵清建

  4月20日19点41分,由我国自主研制的首艘天舟一号货运飞船发射成功,引发广泛关注。对于航天飞行控制中心来说,他们的紧张工作才刚刚开始。

  天舟一号发射入轨后,将与在轨运行的天宫二号先后进行3次自主交会对接、3次推进剂在轨补加以及空间应用和航天技术等多领域的实验项目,实施5个月的货船在轨实验飞行任务。

  这一切都与飞控紧密相关。

  北京航天飞行控制中心被认为是天舟一号飞行任务的测控“神经中枢”,历史上曾完成11次载人航天工程任务、4次探月工程任务,有骄人战绩。这一次,面对全新的货运飞船,飞控技术面临的是全新的考验和挑战。

  在发射前的媒体见面会上,北京飞控中心副总工程师孙军向记者表示,飞控中心在天舟一号飞行任务中面临的困难不小。“最大的难点有六个,其中最考验大家的就是任务状态新。货运飞船瞄准空间站任务功能设计,新状态新技术新设备要求很多飞控工作要从‘新’开始。”

  从发射成功开始,天舟一号至少在轨飞行5个多月的时间,这是迄今为止飞控中心执行载人航天任务时间跨度最大的一次。“在轨时间长是对飞控技术的一大考验,这就意味着对飞控系统稳定性可靠性提出了更高要求”,孙军说。

  另外,交会模式复杂也是一大难题。本次任务交会对接轨道的高度发生了变化,增加了发射窗口计算和远距离导引段的不确定性因素,对飞控系统的动态适应性提出了更高要求;轨道控制频繁,任务期间中心要先后实施十几次轨道控制,而且控制要求多样,实施难度非常大;首次实施快速交会对接,天地配合复杂、控制约束很多、精度要求很高。这些都是对飞控技术提出的新挑战。

  值得一提的是,天舟一号将实施我国首次“太空加油”。这项技术被外界认为代表了我国航天技术的新飞跃,但是,对飞控人来说却意味着大考验。孙军表示,推进剂在轨补加实施周期长、风险高,这项任务持续5天时间,步骤繁多,风险很大。

  尽管难点很多,挑战巨大,但孙军仍是信心满满。

  发射之前的日日夜夜,孙军和他的同事们都十分忙碌。他们准备了科学完备的飞控实施方案及应急控制实施方案,开展了上百次正常和应急过程联调演练,软硬件系统也做了充分的准备就绪。

  为了天舟一号成功飞天,飞控中心在技术上做了许多创新。动态交会对接模式设计、共轨飞行轨道控制等多项关键飞控技术都取得了新的突破。孙军透露,为了实现工程总体推进剂在轨补加技术验证的目标,中心突破解决推进剂补加地面控制的4项关键技术;针对快速交会对接,中心攻克快速测定轨等3项关键技术。

  实际上,除了技术上的不断创新,体制机制的改革创新也早就开始了。

  2016年12月,天宫二号与神舟十一号载人飞行任务完成后不久,飞控中心就进行了大规模的改革,成立全新的软件支持团队,集中研发面向操控人员的软件平台;组建任务操控团队,设立操控主任和操控工程师,实现专业化软件操作和流程控制。天舟一号任务总调度贺勇表示,飞控中心的改革和制度创新的成果,已经在天舟一号任务准备中得到很好的应用,联调备战的效能大大提升。

  (科技日报北京4月20日电)

[责任编辑:赵清建]

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