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中国航天突破高精度定轨技术
航天飞控屡创奇迹

    探月路,发达国家走了40年,可留给唐歌实他们的时间,却只有短短3年。面对前所未有的难题,轨道室的年轻人一边与时间赛跑,一边与困难鏖战,开始了艰苦攻关历程。

    “不怕做不到,就怕想不到。”轨道力学模型和地月坐标转换是卫星精密定轨的核心。轨道组组长陈明为了开发出绕月的精度定轨软件,把自己牢牢钉在“实验室—食堂—家”三点一线的生活轨道上,几乎每天都要工作12个小时。那一阶段,他全然置身于一个数字世界之中。饭堂离实验室只有5分钟的路,一边走一边思考的他,时常闹出撞到电线杆上的笑话。

    “带着激情去干,不仅不会觉得苦,还能享受到快乐。”计划组组长洪春辉说。1976年出生的他,已是室里经历丰富的“老同志”。每当有了新思路、新想法,他总是兴奋地带着同事连夜加班干。“夜深人静的时候,大家敲击键盘的声音,听上去感觉是一首节奏欢快的歌。”

    无数个不眠之夜,无数次软件调试,无数次方案讨论,轨道室这群年轻人凭着锲而不舍和自主创新,在短短3年里,先后突破了绕月探测的高精度定轨等5项关键技术,实现了由近空飞控向深空飞控的跨越,闯出一条富有中国特色的轨道测控之路。
 
    创造多种高精度定轨方法,精确度达到万分之三——

    在追求完美中超越自我

    2003年12月16日,距地343公里轨道上的“神舟五号”载人飞船,在环绕地球飞行14圈后,实际着陆地点与预先计算的落点仅差420米。

    2007年11月5日,经过12天的太空飞行,“嫦娥一号”卫星进入月球轨道时间与预期时间仅相差20秒。

    我国航天测控历史上这两个数字,折射出北京航天飞行控制中心轨道室年轻人精益求精,在追求完美中超越自我的前进步伐。

    航天无小事,成功系毫发。该轨道室对每一个细节的处理,对每一个流程的细抠硬磨,到了近乎苛刻的地步。

    “嫦娥一号”卫星第一次近地点变轨以后,轨道室主任唐歌实在对卫星实际测定轨道与目标轨道的分析比较中发现,轨控相关刻度系数与实际轨控参数存在千分之二的误差。经过对比,确认此误差属于正常范围之内,不会对卫星有任何不良影响。但“吹毛求疵”的他进一步修正卫星控制参数,将实际控制误差提高了一个量级。这种“鸡蛋里挑骨头”的做法带来了意想不到的结果:卫星轨道原定要进行3次中途修正,结果只用1次便达到了轨控效果,为卫星节省了190多公斤燃料。而这些燃料,可以使卫星寿命延长2年,为卫星后续的科学实验赢得了宝贵时间。

    “我们不能原谅和放过任何一个可能让自己一生都不能承受的谬误。”在平时的联调、合练和测试中,有时为了小数点后6位数和零点几毫米的差别,大家争得面红耳赤,各不相让。

    在追求技术完美的争吵声中,他们建立了高精度的地月空间的时间与坐标系统,全天候掌握卫星的精确位置;自主创新了多种姿态计算方法,开发了三维建模软件和配套程序库,使卫星姿态、星上关键设备指向等实现了实时显示;找到精确计算速度增量的方法,得到了准确的实际发动机开关机时间和加速度计测量数据,大大提高了卫星高精度控制能力……

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