太空中怎樣“萬里穿針”？ 訪飛船“大腦”設計者

　　有這么群人，每每在屏幕前目睹我國太空飛船成功交會對接，除了歡呼雀躍外，還懷揣著一份光榮。這群人組成了中國航天科技集團公司五院502所飛船工程組，23年來，一直致力為我國太空飛船打造越來越強的“大腦”。

　　記憶回到2011年11月3日，天宮一號和神舟八號上使用的光學成像敏感器上演了首次“太空之吻”，性能指標達到世界前列，對接精度比設計要求高近10倍，標志著我國首次掌握了空間交會對接GNC技術。

　　GNC是制導導航與控制的英文縮寫。在飛船系統(tǒng)中，GNC負責飛船飛行全過程的姿態(tài)和軌道控制以及在軌太陽帆板控制。也就是說，飛船如何運動、如何返回是由GNC決定的。正因為此，有人將GNC比喻為飛船的眼睛和大腦。

　　事實上，從神舟一號飛船到神舟四號飛船，GNC控制精度誤差都是10公里左右。神舟五號的實際著陸點與理論著陸點相差僅4.8公里。而在神舟八號飛船GNC分系統(tǒng)研制中，交會對接敏感器是最關鍵、也是最難啃的硬骨頭，而其中又以光學成像敏感器、激光雷達、微波雷達的研制最為艱辛。

　　為了在地面驗證交會對接敏感器的性能，2007年-2011年，飛船工程組專門模擬交會對接軌跡和環(huán)境，先后奔赴阿拉善等地開展了多項試驗。

　　精度的不斷革新，也為空間交會對接的效率提升創(chuàng)造了條件。

　　作為我國首艘貨運飛船，2017年9月，天舟一號在經(jīng)歷了與天宮二號的兩次交會對接后，迎來了與天宮二號的首次快速交會對接，以往需要2-3天的交會對接全過程，此次僅用了6.5個小時。

　　快速交會對接的核心和難點在于“快速”。飛船工程組需要在不打亂既定研發(fā)計劃的基礎上，用最短的時間、做最少的改動來滿足新任務要求。為此，他們1年內(nèi)升級了10個軟件版本，拿出了高精度、高可靠、符合工程約束的GNC系統(tǒng)方案。

　　“從2012年8月-2014年5月，大都是晚上九、十點下班，Change系統(tǒng)上記錄了我們在初樣測試中發(fā)現(xiàn)的問題以及我們認為設計上需要改進的地方，有近200項。”負責貨運飛船GNC分系統(tǒng)測試的組員李明明說。

　　工作中，每個班組成員心中都有一根關于“細致”的弦。例如，加電測試階段，他們負責的數(shù)據(jù)參數(shù)表有600多頁，需要關注的參數(shù)有3000多個�！懊總�參數(shù)的變化都有可能反映系統(tǒng)的特征表現(xiàn)，即便暫時沒有表現(xiàn)出問題也要找出原因，防止一切可能出現(xiàn)的問題。”組員高偉如是說。

　　在外界看來，飛船工程組是一支神秘的隊伍。事實上，中國航天科技集團公司五院502所飛船工程組是一支僅19人組成的團隊，有“夢之舟”班組之稱。正是他們的不斷探索、深度參與和推進，才有了我國在空間交會對接領域的突破。

　　值得一提的是，這個不斷刷新紀錄的班組，還有獨創(chuàng)了一套“雁陣”人才培育模式。

　　近年來，班組又衍生出“微雁陣”，成員呈動態(tài)化模式，根據(jù)型號各研制階段的任務不同，“領頭雁”由多位技術骨干更替輪換擔任，而作為后備力量的“前行雁”呈交替式動態(tài)“位移”，在型號研制各階段負責不同的工作。(種卿)