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。在飛船系統中，GNC負責飛船飛行全過程的姿態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造了條件。

　　作為我國首艘貨運飛船，2017年9月，天舟一號在經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系統方案。

　　“從2012年8月-2014年5月，大都是晚上九、十點下班，Change系統上記錄了我們在初樣測試中發現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，他們負責的數據參數表有600多頁，需要關注的參數有3000多個。“每個參數的變化都有可能反映系統的特征表現，即便暫時沒有表現出問題也要找出原因，防止一切可能出現的問題。”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”，成員呈動態化模式，根據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“位移”，在型號研制各階段負責不同的工作。(種卿)