太空中怎样“万里穿针”？ 访飞船“大脑”设计者

北京，10月22日(新华社)——有这样一群人，他们经常在屏幕前见证中国航天飞机的成功交会对接。除了欢呼，他们还带着荣誉。这群人在中国航天科技集团第五研究院组建了502个航天器工程团队。23年来，他们一直在努力为中国的航天器打造越来越多的“大脑”。

图为飞船乘员调试空间交会对接模拟设备。中国航天科技公司

记忆可以追溯到2011年11月3日。天宫一号和神舟八号上使用的光学成像传感器上演了第一次“太空之吻”。性能指标达到世界领先水平，对接精度比设计要求高出近10倍，标志着中国首次掌握了GNC空间交会对接技术。

GNC是导航、导航和控制的英文缩写。在航天器系统中，GNC负责航天器在整个飞行过程中的姿态和轨道控制以及在轨太阳能电池板控制。换句话说，宇宙飞船如何运动和如何返回是由GNC决定的。正因为如此，有些人把GNC比作宇宙飞船的眼睛和大脑。

事实上，从神舟一号飞船到神舟四号飞船，GNC控制精度误差约为10公里。神舟五号的实际着陆点与理论着陆点仅相差4.8公里。在神舟八号飞船GNC子系统的开发中，交会对接传感器是最关键也是最难啃的骨头。其中，光学成像传感器、激光雷达和微波雷达的发展最为困难。

为了验证地面交会对接传感器的性能，从2007年到2011年，航天器工程团队专门模拟了交会对接轨迹和环境，并先后前往阿拉善等地进行了多次测试。

精度的不断创新也为提高空间交会对接的效率创造了条件。

作为中国第一艘货船，2017年9月，在与天宫二号进行了两次交会对接后，天州一号迎来了与天宫二号的首次快速交会对接。过去，完成交会对接需要3天时间。这次只花了6.5个小时。

快速交会对接的核心和难点在于“快”。航天器工程团队需要在最短的时间内以最少的变化满足新的任务要求，同时不中断既定的研发计划。为此，他们在一年内升级了10个软件版本，并提出了一个高精度、高可靠性和满足工程限制的GNC系统方案。

图为中国宇航员在模拟室练习交会对接技术。中国航天科技公司

“从2012年8月到2014年5月，大多数人在晚上9点和10点下班。“变更系统记录了我们在初始样本测试中发现的近200个问题，以及我们认为在设计中需要改进的地方。”负责货船的GNC子系统测试小组成员李明明说。

在工作中，每个团队成员心里都有一串关于“一丝不苟”的话。例如，在通电测试阶段，他们负责600多页的数据参数表和3000多个需要注意的参数。“每个参数的变化都可能反映系统的特性性能。即使暂时没有问题，我们也应该找出原因，防止一切可能出现的问题。”这是队员高伟说的。

在外界，宇宙飞船工程队是一个神秘的团队。事实上，中国航天科技集团第五研究院的502个航天器工程队是一支只有19人的队伍，被称为“梦之舟”队。正是他们的不断探索、深入参与和进步，使我国在空间交会对接领域取得了突破。

值得一提的是，这个不断刷新纪录的团队，也创造了独特的“严阵”人才培养模式。

近年来，该团队开发了一个“微型严阵”，拥有活跃的成员。根据模型每个开发阶段的不同任务，“领头雁”由若干技术骨干替换和轮换，而“领头雁”作为后备力量承担交替的动态“位移”，并负责模型每个开发阶段的不同任务。(结束)