為地月旅行打造精品攻略
- 發佈時間：2014-11-02 01:30:00 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
本報記者付毅飛本報通訊員姜 寧祁登峰
為應對探月工程三期再入返回飛行試驗器歷時8天多、總航程達80多萬公里的地月旅行，北京航太飛行控制中心突破掌握了高密度測控協同和動態規劃技術，打造出一份準確詳細，又能靈活調整的精品攻略——“標稱計劃”。
其誕生並非易事。該中心任務規劃計劃崗位主任設計師彭德雲説：“制定計劃的基礎是分析清楚測控協同資訊。光照、姿態、測控條件、指令數量、發令時機……需要考慮的因素太多了。各種狀態交叉揉和，多種約束並行存在，對制定標稱計劃來説是一個巨大的挑戰。”
以密集發令為例，彭德雲説，去年嫦娥三號任務中，著陸器和巡視器兩器分離階段要在七八個小時內發出600多條指令，而且條條事關任務成敗，必須判明狀態、多方確認才能發出。這是地面科技人員最緊張、最辛苦的一段時間。
而本次任務中，飛行試驗器從啟程奔月到再入安全返回，全靠標稱計劃引導，共有6000多條天地協同事件，幾乎全程都在密集發令。時間緊張、狀態複雜，標稱計劃該如何安排？
彭德雲卻不擔心。“這次我們有了‘殺手锏’。”
他指的是該中心最新突破掌握的高密度測控系統和動態規劃技術。這項技術包含一種嶄新的規劃計劃設計思想——錨點聯動分層設計；一套新研軟體系統——預報合成顯示輸出系統。
他介紹，錨點聯動分層設計是將標稱計劃中相關聯的指令事件分層規劃並設置錨點標識。這樣在排計劃或者修改計劃時不但條目清晰，而且能實現聯動修改，大幅降低計劃調整所帶來的任務風險。“就像一盤混雜在一起的針，外形一樣，材質不同。要把鐵針篩選出來，最好的辦法就是拿一塊磁鐵把所有的鐵針吸附上來。”他説，“錨點標識就是這塊磁鐵。”
預報合成顯示輸出系統的軟體界面上，各方向測站資訊、跟蹤約束、測控條件等都非常直觀。不論要分析多少約束條件下、何種測站配置下、什麼任務狀態下的測控協同資訊，只要在軟體上設置相應參數，很快就能在軟體圖表顯示界面實現。該中心總師周建亮説，現在的多目標任務測控網狀態複雜、飛行時間長、控制事件密集，如果僅靠人工來分析測控協同資訊，幾乎不可能完成。有了這套軟體，就能將抽象的資訊數據圖形化，將虛擬的約束條件直觀化，大幅度提高了測控協同分析的效率，以及標稱計劃的準確性。
周建亮介紹，以前碰到要臨時更改任務狀態的情況，要完成調整修改一般要花費幾個小時甚至幾天的時間。現在遇到大規模調整也用不了一個小時，小範圍調整只需幾分鐘就能完成，而且經過軟體的智慧自動檢測，出錯概率基本為零。
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