专家解读天宫对接轨控策略:精度是成功关键

2011-11-03 15:25 来源: 中国新闻网
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  9月30日凌晨2点多,天宫一号快运行到第XXX圈时,指挥决策室内,一项重大飞控事件——交会对接前天宫一号第一次调相控制还要不要按计划进行的技术讨论如火如荼。由各系统专家组成的测控通信指挥部出现了两种不同意见。专家们把征求意见的目光投向北京航天飞行控制中心轨道专家,航天飞行动力学技术重点实验室主任唐歌实。

  天宫调相控制是交会对接前的重要控制,对下一步轨控策略的选择是否正确、天宫能否按计划顺利进入交会对接任务轨道面至关重要。

  关键时刻,唐歌实根据最新的空间环境参数对天宫轨道衰减进行了预测。他发现地磁活动指数和太阳辐射流量等数值非常大,太空环境复杂,对轨道的影响比预计要大得多。按照估算结果,唐歌实非常果断地得出了结论:天宫一号要提前进行调相控制。由于参数确凿,他的意见很快被采纳。这位40出头的轨道专家的精彩表现,再次让技术同行折服。

  交会对接任务,轨控难度非常大。在地面上开车,摸得着,看得见,不是难事。但要在浩渺无际的太空里同时控制两个飞行器,却不是件容易的事。“精度”,是这项工作的准绳,唐歌实的“精度”来源于他深厚的理论功底和多年的实战经验,他用智慧为提高每一分精度而努力着。

  交会对接飞控过程异常复杂漫长,在一连串精准控制的背后,常隐藏着难以预料的危机。天宫一号先于神舟八号两个月发射,如何控制“天宫”两个月后和“神八”处于同一轨道面,将关系到交会对接能否成功。然而,空间环境复杂多变,太阳活动频繁,对轨道确定和精度产生极大影响。虽然,美、俄对此已有研究,但突破关键技术要依靠自力更生,唐歌实感到了前所未有的挑战和压力。他带领实验室成员,开始了艰难的起步。

  他组织优势力量对空间环境模型展开了深入分析研究,大量收集国际上相关专业部门监测信息,开展空间环境使用参数预估。那段时间唐歌实一吃完饭就钻进实验室,对各种数据进行计算核对。程序、公式、数据、符号……伴随着唐歌实在数据的海洋里游弋,他把思维和意志变成神奇的无形之手,进行着天地间的智慧交锋。他和他的团队富有创造性地对空间环境模型进行了创新。依据飞行器在太空中的不同姿态,产生的不同阻力,建立了相关的力学模型。利用了空间环境参数辨识策略、准实时大气密度模式修正技术,突破了中长期轨道预报难题,极大地提高了轨道控制精度,为交会对接任务成功奠定了坚实的基础。

  XX月XX日到XX日,北京中心成功对天宫一号进行了4次调相控制,唐歌实用他们自己设计的轨控策略,遥指苍穹,用一串串电波指挥“远距离导引”、“自主控制”,11月2日,天宫、神八第一次交会对接成功,谱写了中国航天事业又一曲颂歌。

  从载人航天到深空探测,我国航天事业的每一次发展都留下了唐歌实奋斗的足迹。他攻克的载人航天精密定轨技术、精确控制返回技术、月球精密定轨等技术,实现了我国航天测控领域的多项重大突破。