嫦娥三號(hào)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(zhǔn)確發(fā)出，嫦娥三號(hào)2日凌晨成功進(jìn)入預(yù)定軌道，探月“新旅”正式拉開了序幕。任務(wù)中，記者在工作人員指引下，實(shí)地了解了多個(gè)智能高效系統(tǒng)。
這里的技術(shù)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(hào)探測器成功奔月奠定堅(jiān)實(shí)技術(shù)支撐。
嫦娥飛天過程中，負(fù)責(zé)總體方案的邢錦江根據(jù)協(xié)同工作程序?qū)︽隙鹑?hào)的計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，頁面上，調(diào)度的每一個(gè)口令、探測器的每一個(gè)動(dòng)作都有細(xì)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(jì)劃類方案，地面技術(shù)人員要依據(jù)這個(gè)方案進(jìn)行控制和操作。傳統(tǒng)的協(xié)同程序編排過程十分復(fù)雜，需要依靠人工編排，在任務(wù)執(zhí)行中無法進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。我們開發(fā)出的飛行任務(wù)飛控協(xié)同自動(dòng)規(guī)劃與輔助決策支持系統(tǒng)，大大提高了北京中心各個(gè)崗位以及決策指揮的效率和應(yīng)急處置能力。”
邢博士說：“有了這個(gè)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(wù)中對這套在多次任務(wù)中發(fā)揮重要作用的智能系統(tǒng)，又進(jìn)行了升級(jí)和完善，增加了操作提醒功能。”
在總調(diào)度臺(tái)前，一個(gè)醒目的進(jìn)度條呈現(xiàn)在顯示屏上。總調(diào)度張遠(yuǎn)明說，這個(gè)新功能既能通報(bào)即將開始的飛控操作，又能提供精確的倒計(jì)時(shí)，給調(diào)度指揮人員帶來了很大的方便。
這次任務(wù)前，北京中心針對遙操作控制復(fù)雜、應(yīng)急預(yù)案數(shù)量大、兩器協(xié)同控制要求等新特點(diǎn)，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(tái)”等一系列自動(dòng)化系統(tǒng)。
作為嫦娥三號(hào)任務(wù)的飛控“神經(jīng)中樞”，北京中心需要通過網(wǎng)絡(luò)與十幾個(gè)國內(nèi)外測站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換和信息共享。然而，有網(wǎng)絡(luò)的地方就有風(fēng)險(xiǎn)，一旦遭受干擾和侵襲，后果不堪設(shè)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(gè)問題。中心指控室機(jī)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(luò)信號(hào)傳輸曲線平穩(wěn)運(yùn)行。中心高級(jí)工程師劉博揚(yáng)告訴記者，“如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)干擾，綠色的曲線會(huì)變成紅色，還會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。”這個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了中心主任務(wù)系統(tǒng)與外網(wǎng)數(shù)據(jù)的“雙向過濾”，任務(wù)數(shù)據(jù)出不去，外界干擾進(jìn)不來，就像一個(gè)“防火墻”，為任務(wù)網(wǎng)提供安全防護(hù)，確保任務(wù)安全測控。
這套系統(tǒng)的硬件設(shè)備由北京飛控中心自主設(shè)計(jì)。劉博揚(yáng)說，當(dāng)時(shí)為了搞清一些技術(shù)參數(shù)，他們曾20多次深入地方科研機(jī)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(fù)斟酌、仔細(xì)研究，終于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了隔離設(shè)備的原型機(jī)。
在主機(jī)房內(nèi)，整齊排列的設(shè)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(tái)集中監(jiān)控系統(tǒng)。我們稱它為飛控舞臺(tái)‘監(jiān)督員’，如果把整個(gè)飛控過程比喻成一部‘大戲’，支撐任務(wù)的硬件平臺(tái)就好比一個(gè)‘舞臺(tái)’，有了監(jiān)控系統(tǒng)這個(gè)‘監(jiān)督員’，我們就能夠隨時(shí)掌握執(zhí)行任務(wù)的上百臺(tái)、十余種設(shè)備的工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、解決。”
系統(tǒng)屏幕上顯示著用不同顏色標(biāo)注的軌道計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、仿真等11個(gè)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(huì)有黃色的小嘆號(hào)閃爍，并進(jìn)行報(bào)警。這種靈活可靠的報(bào)警處理機(jī)制，能夠把人從海量的數(shù)據(jù)中解放出來。”
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