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CERNET第24届学术年会
选择字体:    京华时报    发布时间:2012-06-25

中国第一次太空手控交会对接成功

  飞行3170年一秒都不能差

  在浩瀚无垠的太空中,捕获,缓冲,拉回,锁紧,一系列动作一气呵成,天宫一号与神九上演了一出美妙的手控交会对接“大戏”。这令人激动人心的一吻,是无数双手默默托举而成,是无数汗水与心血浇灌开出的花朵。 >>手控对接装置

  不小心碰到手柄没有事

  此次神九手控交会对接系统主要包括:电视摄像机、靶标、综合电子显示屏、控制手柄等。电视摄像机安装在飞船上,提供从神九上观察天宫一号的图像,并传送到神九的综合电子显示屏幕上。靶标安装在天宫一号对接机构附近,由一个背景方盘和一个伸出的十字架组成。综合电子显示屏显示电视摄像机观测到的图像,控制手柄主要用于航天员对神九的姿态和位置运动的控制。

  据载人飞船制导、导航与控制分系统主管设计师李志宇介绍,手控系统除了在性能上考虑集成性外,主要在人机功效、控制性能上下工夫。“手柄有防误操作设计,航天员不小心碰到手柄不会影响到操作性能。此外,为了便于航天员辨识,手柄经过了特殊设计,航天员即便是戴着手套也能灵敏地感受到操作挡位。”

  相关链接:神舟九号发射专题

  >>航天员监视页

  多一双“眼睛”上双保险

  手控交会对接流程复杂,天地协同要求高,因手动操作,可能带来的控制时机不确定性,使得飞控实施难度大大提高。

  “为让地面更好地了解航天员手控对接的情况,我们依据航天器舱内仪表控制面板显示页面,设计了监视软件。”北京航天飞行控制中心软件室主任孙军介绍,这个页面实现了“航天员能看到什么,我们也看到什么”,如同地面有一双“眼睛”,为手控对接提供“双保险”。

  孙军介绍,这个画面与九天之外,刘旺在太空中看到的一模一样。一旁的景海鹏就是通过这个监视页面来辅助他。

  据了解,对接过程中,监视页面不仅可清晰显示两个航天器在太空中飞行的相对姿态、距离,实时表现手控对接时的情况,还可以曲线图的形式,直观显现设备的状态、航天器燃料消耗及各类仪表参数变化,为地面指挥决策人员提供辅助决策支持。

  >>测控通信设备

  从乡间小路到高速公路

  在“驾驶”飞船实施交会对接的过程中,航天员要看着图像,根据实时传输的数据完成交会对接。这些信息源自哪里呢?这就要靠神九的测控与通信系统。

  “要想成功交会对接,需要通过天地之间的遥测,高精度定轨,误差不超过1毫米。”中国电子科技集团公司研究员级高级工程师陈建民说。飞船在宇宙高速飞行,要求精度极高,“时间精度上,3170年不能差一秒。”陈建民介绍,时间对于测控系统来说非常严格,因为飞船速度非常快,差之毫厘,失之千里。

  航天员在手动操作实施交会对接过程中,看到的电视图像、听到的地面声音,主要得益于通信系统的畅通无阻。过去,航天员看不到地面的图像。神九任务采用中继卫星传输链路,有足够的带宽,大大提高视频通话的质量。

  中国电子科技集团公司高级工程师杨志国打了个比方:“这么说吧,如果把以往的通信比作‘乡间小路’,那现在的通信就是一条双向‘高速公路’,可以更快、更多地完成天地间的信息传达。传输画面可以媲美高清电视画面,声音清晰程度超过日常电话通话质量。”

  综合本报记者商西通讯员姜宁谢波《中国航天报》报道

  交会对接任务预算190亿元

  在昨天的国新办新闻发布会上,中国载人航天工程发言人武平表示,手控交会对接的成功,是国家载人航天发展第二步阶段目标取得的一个重要进展。她介绍,到明年神十完成任务时,载人交会对接任务的预算是190亿元。 去年神舟八号任务,我们就已经突破了自动交会对接技术。这次我们先进行自动交会对接,也是对这一技术进行进一步的验证。我们今天成功地实施了手控交会对接,应该意味着我们全面掌握了空间交会对接技术。 ——武平

  航天员的表现如何?

  刘洋整体表现非常优秀

  武平表示,在昨天的手控交会对接任务中,3名航天员沉着冷静,技术娴熟,可以说非常精准、非常完美。这一成功证明我们自己培养的航天员训练有素、技术娴熟,也验证了神舟飞船手动控制系统设计得非常好,再次考核了飞船和天宫一号交会对接的相关功能和性能,及地面测控通信系统对交会对接的支持能力。

  刘洋作为我国第一位女航天员,武平认为,从这次任务到现在8天的时间看,她整体表现非常优秀。刘洋在很短的时间内就适应了太空的失重环境,现在精神状态非常好,身体健康,各项生理指标也完全正常。

  武平说,刘洋心理稳定,操作很细致,与景海鹏和刘旺配合默契,以她为主负责有关的空间科学实验工作,进展非常顺利,取得了宝贵的大量科学实验数据。

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