石家庄铁道大学“太空沙盘”护航"天神"初吻
亮点3:“太空沙盘”成功应对“太空刹车”新挑战
“要让两个重达8吨的航天器严丝合缝,对精度有着非常高的要求。”赵正旭介绍,与嫦娥以往“奔月”、“逐日”不同,天宫一号是目标飞行器,顾名思义,就是那个在太空被追逐的目标,先行出发后遨游于太空,等待着它的伙伴神八与之“亲吻”,这对可视化系统提出更高要求。
交会对接技术是国际航天界公认的技术难题,业内称之为“百米之外的穿针引线”。三维可视化系统平台,为此次进行交会对接的两个飞行器提供精确实时监控,使神八在与天宫对接前完美地调整好自己的姿势,为百米外的穿针引线做好精确的瞄准。
据了解,从52公里距离到对接,为了保证每一步准确对接,中间设立了4个停泊点,分别是5公里、400米、140米和30米。最后以0。2米每秒的相对速度“合体”。如此频繁的太空“刹车”,为三维可视化带来新的挑战。
“对此,系统平台又特意量身定做了可控程序,每一次‘刹车’时都会变得可见、可控,可随停、随走,视情而定。”
赵正旭说,通过升级完善,三维可视化系统可以让工作人员得知飞行器的所有状态,包括姿态、舱内情况等,并通过可视化系统快速、直观遥控,并更准确指挥飞船做旋转、开舱等各种动作。
赵正旭自豪地表示:“这次交会对接任务,难度如此之大,精度如此之高,我们的三维可视化系统平台表现堪称完美!”
从嫦娥二号成功“奔月”、“逐日”到“天外飞信”,从助力天宫一号飞天到助神八太空寻梦首创我国空间对接,“太空沙盘”的三维可视化系统平台不断完善升级。
赵正旭称,现在,系统平台不仅可以表现航天器任务飞行情况,还可对其进行实时监控,实现多目标多任务下航天器及运载工具的运行状态及星空和空地运行环境实时模拟。不仅如此,系统还实现了即使在昼夜变换频繁情况下,也能清晰展现天宫一号飞行状态的目标。“更令人欣慰的是,系统实现了飞行器太空对接任务。”
三维可视化系统平台,现已完善成为集实时仿真控制、数据处理和信息可视化功能于一体的系统平台。有关专家称:具有完全自主知识产权的该系统平台,核心技术已达到国际领先水平。
研发团队刘展威副教授介绍,这套系统接下来还将实现由“航天可视化”向“可视化航天”过渡,也就是实现可视化系统与指挥控制系统的进一步融合。
目前,神八寻梦已完美告一段落。对于后续各项任务,赵正旭科研团队表示:“系统平台助神八太空‘寻梦’,完美实现交会对接,也一定会出色为后续各项任务保驾护航。”
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