嫦娥三號探月飛控系統(tǒng)揭秘
2013/12/2 9:09:31
隨著北京航天飛行控制中心科技人員一組遙控指令準確發(fā)出，嫦娥三號2日凌晨成功進入預定軌道，探月“新旅”正式拉開了序幕。任務中，記者在工作人員指引下，實地了解了多個智能高效系統(tǒng)。
這里的技術人員說，智能系統(tǒng)極大提高了飛控的可靠性和整體發(fā)射能力，為嫦娥三號探測器成功奔月奠定堅實技術支撐。
嫦娥飛天過程中，負責總體方案的邢錦江根據(jù)協(xié)同工作程序?qū)︽隙鹑柕挠媱潏?zhí)行情況進行嚴密監(jiān)視，頁面上，調(diào)度的每一個口令、探測器的每一個動作都有細致的安排。
邢錦江說：“協(xié)同工作程序是飛行控制中一種重要的計劃類方案，地面技術人員要依據(jù)這個方案進行控制和操作。傳統(tǒng)的協(xié)同程序編排過程十分復雜，需要依靠人工編排，在任務執(zhí)行中無法進行動態(tài)調(diào)整。我們開發(fā)出的飛行任務飛控協(xié)同自動規(guī)劃與輔助決策支持系統(tǒng)，大大提高了北京中心各個崗位以及決策指揮的效率和應急處置能力。”
邢博士說：“有了這個系統(tǒng)，以往需要4至5人、2至3周完成的協(xié)同程序編排工作，現(xiàn)在只需幾分鐘、十幾分鐘，既安全可靠，又高效快捷，我們在嫦娥任務中對這套在多次任務中發(fā)揮重要作用的智能系統(tǒng)，又進行了升級和完善，增加了操作提醒功能。”
在總調(diào)度臺前，一個醒目的進度條呈現(xiàn)在顯示屏上。總調(diào)度張遠明說，這個新功能既能通報即將開始的飛控操作，又能提供精確的倒計時，給調(diào)度指揮人員帶來了很大的方便。
這次任務前，北京中心針對遙操作控制復雜、應急預案數(shù)量大、兩器協(xié)同控制要求等新特點，集中開發(fā)了“故障輔助決策系統(tǒng)”、“飛控規(guī)劃作業(yè)平臺”等一系列自動化系統(tǒng)。
作為嫦娥三號任務的飛控“神經(jīng)中樞”，北京中心需要通過網(wǎng)絡與十幾個國內(nèi)外測站進行實時數(shù)據(jù)交換和信息共享。然而，有網(wǎng)絡的地方就有風險，一旦遭受干擾和侵襲，后果不堪設想。
北京飛控中心自主研究研制的網(wǎng)間隔離系統(tǒng)有效地解決了這個問題。中心指控室機房中，網(wǎng)間隔離系統(tǒng)電腦顯示屏上一條條綠色的網(wǎng)絡信號傳輸曲線平穩(wěn)運行。中心高級工程師劉博揚告訴記者，“如果出現(xiàn)網(wǎng)絡干擾，綠色的曲線會變成紅色，還會發(fā)出報警聲。”這個系統(tǒng)實現(xiàn)了中心主任務系統(tǒng)與外網(wǎng)數(shù)據(jù)的“雙向過濾”，任務數(shù)據(jù)出不去，外界干擾進不來，就像一個“防火墻”，為任務網(wǎng)提供安全防護，確保任務安全測控。
這套系統(tǒng)的硬件設備由北京飛控中心自主設計。劉博揚說，當時為了搞清一些技術參數(shù)，他們曾20多次深入地方科研機構(gòu)、院所向論證單位和研制專家請教，對獲得的信息總要反復斟酌、仔細研究，終于設計實現(xiàn)了隔離設備的原型機。
在主機房內(nèi)，整齊排列的設備不斷轟鳴。正在值班的高工曾潔玫告訴記者：“這是我們自主開發(fā)的測控硬件平臺集中監(jiān)控系統(tǒng)。我們稱它為飛控舞臺‘監(jiān)督員’，如果把整個飛控過程比喻成一部‘大戲’，支撐任務的硬件平臺就好比一個‘舞臺’，有了監(jiān)控系統(tǒng)這個‘監(jiān)督員’，我們就能夠隨時掌握執(zhí)行任務的上百臺、十余種設備的工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常，可以在第一時間發(fā)現(xiàn)、解決。”
系統(tǒng)屏幕上顯示著用不同顏色標注的軌道計算、數(shù)據(jù)存儲、仿真等11個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，曾高工介紹：“綠色的代表工作狀態(tài)正常，一旦出現(xiàn)問題就會有黃色的小嘆號閃爍，并進行報警。這種靈活可靠的報警處理機制，能夠把人從海量的數(shù)據(jù)中解放出來。”
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