龙泉驿新闻:太空中怎样“万里穿针”？ 访飞船“大脑”设计者

发布日期: 2017-10-22  作者：种卿  来源：中新网  

　　中新网北京10月22日电(种卿)有这么群人，每每在屏幕前目睹我国太空飞船成功交会对接，除了欢呼雀跃外，还怀揣着一份光荣。这群人组成了中国航天科技集团公司五院502所飞船工程组，23年来，一直致力为我国太空飞船打造越来越强的“大脑”。

　　记忆回到2011年11月3日，天宫一号和神舟八号上使用的光学成像敏感器上演了首次“太空之吻”，性能指标达到世界前列，对接精度比设计要求高近10倍，标志着我国首次掌握了空间交会对接GNC技术。

　　GNC是制导导航与控制的英文缩写。在飞船系统中，GNC负责飞船飞行全过程的姿态和轨道控制以及在轨太阳帆板控制。也就是说，飞船如何运动、如何返回是由GNC决定的。正因为此，有人将GNC比喻为飞船的眼睛和大脑。

　　事实上，从神舟一号飞船到神舟四号飞船，GNC控制精度误差都是10公里左右。神舟五号的实际着陆点与理论着陆点相差仅4.8公里。而在神舟八号飞船GNC分系统研制中，交会对接敏感器是最关键、也是最难啃的硬骨头，而其中又以光学成像敏感器、激光雷达、微波雷达的研制最为艰辛。

　　为了在地面验证交会对接敏感器的性能，2007年-2011年，飞船工程组专门模拟交会对接轨迹和环境，先后奔赴阿拉善等地开展了多项试验。

　　精度的不断革新，也为空间交会对接的效率提升创造了条件。

　　作为我国首艘货运飞船，2017年9月，天舟一号在经历了与天宫二号的两次交会对接后，迎来了与天宫二号的首次快速交会对接，以往需要2-3天的交会对接全过程，此次仅用了6.5个小时。

　　快速交会对接的核心和难点在于“快速”。飞船工程组需要在不打乱既定研发计划的基础上，用最短的时间、做最少的改动来满足新任务要求。为此，他们1年内升级了10个软件版本，拿出了高精度、高可靠、符合工程约束的GNC系统方案。