報道時間：2011-11-16
媒體來源：科學(xué)網(wǎng)
我國9月29日成功發(fā)射首個目標(biāo)飛行器“天宮一號”，11月1日，成功發(fā)射“神舟八號”飛船，11月3日凌晨，“天宮一號”和“神舟八號”成功進行首次交會對接。
按照飛行方案，“神舟八號”與“天宮一號”預(yù)計將于11月14日進行第二次交會對接。
記者11月14日在石家莊鐵道大學(xué)了解到，該校信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長趙正旭教授和他的團隊研制的“三維可視化系統(tǒng)平臺”，實時監(jiān)測和實時模擬了神八和天宮兩個飛行器的軌道飛行狀態(tài)，保障了‘零窗口’發(fā)射和空間對接成功。這是趙正旭團隊在參與“螢火一號”火星探測計劃、“嫦娥二號”奔月計劃之后，再次助力國家航天事業(yè)。
“此次神八與天宮對接，使‘太空沙盤’首次完成了單目標(biāo)到多目標(biāo)多任務(wù)監(jiān)控。”趙正旭教授介紹，同時實時快速準(zhǔn)確模擬仿真展現(xiàn)神八與天宮兩個太空高速飛行器的軌道、角度、飛行動作轉(zhuǎn)變狀態(tài)，“太空沙盤”以前從未嘗試，對三維可視化系統(tǒng)平臺提出新難題。
“此次系統(tǒng)平臺不僅完美表現(xiàn)出兩個航天器飛行情況、運行狀態(tài)及星空和空地運行環(huán)境實時模擬，還可對其進行實時監(jiān)控。”趙正旭介紹，在“太空沙盤”上兩個飛行器頻繁變換軌道、飛行狀態(tài)的情況，模擬畫面清晰，絲毫畢現(xiàn)，如近在咫尺。
“這次監(jiān)控神八發(fā)射，和以前最大不同之處，就是要同時監(jiān)測神八和天宮兩個飛行器的軌道、狀態(tài)，保障‘零窗口’發(fā)射。”趙正旭說，“這是我們的‘太空沙盤’助力神八尋夢之旅的亮點之一。”
“‘太空沙盤’創(chuàng)造我國首次‘零窗口’三維可視化精度發(fā)射保障任務(wù)。”趙正旭教授介紹，神八飛天之初，“太空沙盤”就快速捕捉到天宮運行到距離飛船入軌最近點，保障時間準(zhǔn)確到秒級，并實時、準(zhǔn)確監(jiān)控神八發(fā)射入軌、姿態(tài)情況，完美助力神八發(fā)射創(chuàng)造入軌精度最高紀(jì)錄。
趙正旭說，神八部件眾多，要能夠完成平移、速度調(diào)整、控制和偏航、俯仰這些功能，“太空沙盤”就要實時準(zhǔn)確監(jiān)控它的姿態(tài)，使得不發(fā)生偏差，準(zhǔn)確地對接上。
神八接近天宮時，還要進行四次太空“剎車”。如此頻繁的太空“剎車”，也為三維可視化帶來新的挑戰(zhàn)。
“對此，我們的系統(tǒng)平臺又特意量身定做了可控程序，檢測兩者的對準(zhǔn)精度達到幾個毫米的量級，使每一次‘剎車’變得可見、可控，可隨停、隨走，視情而定。”趙正旭介紹，通過升級完善，三維可視化系統(tǒng)可以讓工作人員得知飛行器的所有狀態(tài)，包括姿態(tài)、艙內(nèi)情況等，并通過可視化系統(tǒng)快速、直觀遙控，并更準(zhǔn)確指揮飛船做旋轉(zhuǎn)、開艙等各種動作
從“螢火一號”到嫦娥二號成功“奔月”，從助力天宮一號飛天到助神八太空尋夢首創(chuàng)我國空間對接，趙正旭的團隊研制的三維可視化系統(tǒng)平臺不斷完善升級。系統(tǒng)平臺不僅可以表現(xiàn)航天器任務(wù)飛行情況，還可對其進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)多目標(biāo)多任務(wù)下航天器及運載工具的運行狀態(tài)及星空和空地運行環(huán)境實時模擬。不僅如此，系統(tǒng)還實現(xiàn)了即使在晝夜變換頻繁情況下，也能清晰展現(xiàn)飛行器飛行狀態(tài)的目標(biāo)。三維可視化系統(tǒng)平臺，現(xiàn)已成為集實時仿真控制、數(shù)據(jù)處理和信息可視化功能于一體的系統(tǒng)平臺。有關(guān)專家稱：具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的該系統(tǒng)平臺，核心技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。
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