2016年11月10日 星期四
“小平台”显“大身手”
——揭秘北京飞控中心“飞控作业平台”
文·姜 宁 祁登峰 本报记者 李 艳

    11月3日,天宫二号官方微博发文称,神舟十一号将返回地球,神舟十一号将结束他的太空之旅,天宫二号将继续留在宇宙等待着下一次的对接。尽管神舟十一号返回地球时间目前还没有确定,但可以预见的是神舟十一号将带回许多研究材料,根据这些研究,可以为后续的航天计划,提供更多的帮助作用。

    在本次神舟十一号飞船发射的过程中,作为“神经中枢”的北京航天飞行控制中心,一个看起来毫不起眼的软件系统“飞控作业平台”大显身手。

    这是一个软件界面并不华丽、设计算法也没有运用太多热门技术的小平台,“但小平台可不一般,它有三个最牛的特质。”平台研发设计师于天一骄傲地介绍。

    “它的服务对象很牛,是着眼我国未来空间站飞控任务而研发;它的设计理念很牛,是任务规则和经验的抽象,是飞控模式和方法的创新;它的功能效果很牛,仅雏形就初步具备了智能高效、快速反应、通用性强等一系列优点。”

    在于天一看来,飞控作业平台的研发引领了未来航天飞控发展的潮流。随着我国空间站的脚步越来越近,飞控中心面临的航天任务越来越密集、管理的航天器越来越多。如果还仅仅按照传统的计划工作模式,单纯依靠人力承担全部工作,飞控任务几乎是无法完成的。

    “必须总结规律、提炼规则、建立模型,形成一个通用的支持平台,为飞控工作提供融合式、智能化的服务,以此减少任务对人的依赖。”亲历过历次载人航天和探月工程任务的中心副主任李剑,对此亦有深刻体会。正因为如此,他最早提出要推动飞控工作向遥控作业时代迈进,飞控作业平台只是第一步。

    打开软件可以看到,平台包括标称计划设计、数据注入、测控资源配置规划、决策辅助支持和指令规划五大功能模块。据于天一介绍,每一个功能模块都是依据任务特点和要求,将不同岗位的工作抽象整理后,形成对应的模型算法,通过软件设计包装,从而达到有效提升飞控工作自动化、信息化水平的目的。就像现在手机上常用的滴滴打车平台一样,将快车、拼车、专车、租车、代驾等各类功能有机整合在一起,智能规划路线,自动给出建议,大大提升了用车效率,方便了用户的出行。

    每一项功能都对传统的工作模式进行了改进。以标称计划设计为例。标称计划是决定航天器在天上行动的一套工作计划。传统上编排标称计划是飞控总体岗位科技人员在充分分析状态和飞控需求后,使用手动输入,然后交由计划岗位软件生成。由于约束的多样性和岗位的差异性,经常会出现指令冲突的现象,有时调整一条指令就会牵一发而动全身,将整套标称计划推倒重来,既费时费力,还容易出错。现在有了飞控作业平台,不但能根据设置的参数状态自动编排校对,而且能实时监控标称计划生成过程。

    于天一说,飞控作业平台将有助于推动飞控岗位的有机融合,有助于节约人力资源成本。未来的航天飞控不再需要大规模的集团作战,能用规则约束的工作不再需要人力参与,异常情况的迅速处置也可以不再依赖人。

    于天一和同伴们用了两年多的时间研发飞控作业平台。他告诉科技日报记者,现有的平台还只是一个雏形,在这次任务中的应用也只是一次试验。“未来推动飞控任务跨入遥控作业时代,我们还有很长的路要走。”

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