北京航天飞控中心定轨软件世界领先精度10米量级

来源:羊城晚报 2016-10-19 15:30 http://www.mnw.cn/ 海峡都市报电子版

　　神舟十一号顺利升空，今天凌晨在距地面393公里的轨道高度与天宫二号进行自动交会对接。地面科技人员是如何判断变轨效果是否符合预期，又是怎样准确掌握飞船的轨迹，引导飞船和天宫二号进行交会对接的呢？

　　带着这些疑问，记者走进了北京航天飞行控制中心（以下简称飞控中心）轨道技术保障机房。

　　定轨软件世界领先

　　轨道技术保障机房内，除了敲击键盘的清脆声响，所有人都在屏气凝神等待。

　　轨道计算主任设计师张宇和他的同事们坐在计算机前，全神贯注地盯着屏幕上一行行闪烁的数据，十指灵活地敲击着键盘：数据整理、轨道计算、初轨筛选……一行行程序命令输入进去，海量的火箭遥测数据在飞快地运行计算，几分钟后，飞船初轨根数的结果顺利报了出来。

　　作为飞控任务接力的第一棒，张宇的岗位是在“船箭分离”开始，快速准确计算出飞船在茫茫太空中的位置，判别其是否成功入轨，这是后续一切活动的基础。

　　“飞船踏入太空那一刻，我们就要进行精确定轨，知道它在哪里。”张宇解释称，所谓精确定轨，就是在航天器上天以后，利用陆海天基各个测控站回传的跟踪测量信号，通过一系列算法计算出它的精密位置和速度。

　　轨道室主任谢剑锋告诉记者，为提高定轨的速度和精度，飞控中心自主研发了高精度定轨软件，“精度最高可以达到10米量级，在世界范围内也是处于领先水平。”

　　和以往几次发射不同，这一次，张宇还要算出神舟十一号和天宫二号的相对轨道关系，为之后的自动交会对接轨道控制提供决策依据，“每一次任务都有新的挑战，我们也可能会碰到各种复杂的情况，针对各种情况都要做好预案。”

　　预报提前20多天

　　在确定飞船精确位置之后，预报岗位的科技人员开始紧张忙碌起来。

　　“我们要计算出飞船每一秒钟所处位置。”预报岗位主岗颜华打了个比方，“譬如风筝在天上飞，轨道岗位确定了当前风筝的位置，我们就能计算出，接下来的每一秒风筝会往哪里飞。”

　　每一次任务，颜华和她的同事们都要做几十套各类轨道预报文件，涵盖航天器在任一时刻的位置、姿态、测站等重要数据信息，通过海量的航天轨道数据处理，准确预知和判断升空后的飞船是否按照预定轨道飞行。

　　事实上，空间实验室任务中需要攻破的一个重要“难关”，就是对天宫二号运行轨道进行精确预报。

　　“高精度轨道的中长期预报是一个全新挑战。”谢剑锋称，不同于天宫一号，天宫二号是为将来的空间站模式积累经验，空间站不可能为飞船临时调整轨道，因此对接前20余天就要对天宫轨道进行准确预报，以便确定神舟的发射参数。

　　对此，飞控中心创新性提出对预报方法进行改进，建立起更为精确的预报模型和参数，“长周期的预报，要求精度是84度正负8度的偏差，现在我们能做到只有1度偏差。”张宇自信地告诉记者，接下来的目标是提升到0.5度的偏差，“就好像提前一个月进行天气预报，还报得准当天是阴晴雨雪。”（羊城晚报特派北京记者李妹妍通讯员祁登峰许诺）