牽引「天神」：北京飛控中心突破五項關鍵技術

　　2016-11-20 16:59:21　來源: 科技日報社-中國科技網 (北京)

　　祁登峰 姜 寧 本報記者 李 艷

　　從10月19日天宮二號與神舟十一號在太空精準對接，航天員順利進入中國嶄新的太空家園，到11月18日神舟十一號飛船安全著陸，「天神」組合的一舉一動吸引著全國人民的目光。

　　「我們連續突破了5項關鍵技術，這些技術牽引『天神』築夢太空。」北京航天飛行控制中心主任李劍在接受科技日報記者採訪時說，此次任務是我國載人航天工程空間實驗室應用階段的關鍵一戰，任務周期之長、試驗項目之新、技術要求之高均前所未有。「為確保這次任務圓滿完成，我們緊盯難點，組織青年科技創新團隊集智攻關。」

　　在李劍提到的5項關鍵技術中，最重要的是高精度中長期定軌預報技術。

　　天宮二號交會對接軌道為393公里，需在飛船發射前21天實施軌道維持，兼顧調相、圓化和軌道高度控制，對長時間軌道預報精度提出了新的要求。北京飛控中心利用天宮一號「393±10公里軌道確定與預報」拓展試驗獲取的軌道測量數據，通過對天宮二號精細化建模、大氣密度估值與空間環境參數應用策略優化，有效提高了軌道預報精度。「任務期間，中心的軌道預報精度完全滿足指標要求。」李劍透露。

　　另一項關鍵技術是393公里軌道遠導控制策略設計與驗證技術。為適應空間站交會對接任務新的控制需求，神舟十一號飛船需具備在更大範圍內進行交會對接的能力。由於初始相位和軌道高度不同，北京飛控中心重新設計了地面導引控制策略，驗證軌道和控制精度，優化實施流程，同時重新制定相應的應急控制策略。

　　第三項被反覆提及的是高精度短弧段快速測定軌技術。它聽起來有點拗口，但作用卻不可忽視。李劍介紹，神舟十一號遠距離導引第5次控制與自主導引段第一脈衝控制的時間間隔僅為飛行器繞地球飛行2圈的時間，也即180分鐘，定軌時間僅1圈，給短弧段定軌精度提出了更高的要求。為此，中心自2014年底開始，持續開展了定軌精度分析與打靶模擬工作，通過優化演演算法、構建模型、壓縮流程等一系列環節，創新出高精度短弧段快速測定軌技術，確保了任務中遠距離導引控制的順利實施。

　　「返回前快速軌道控制技術同樣特別重要。」李劍說。為驗證飛船快速軌道控制能力，同時優化飛船返回再入品質，飛船返回前的軌道維持採用一圈內兩次變軌的控制模式。中心根據任務需求，開展了計算方案分析確定工作，採用組合體軌道維持與雙脈衝聯合優化策略，滿足了飛船撤離后的各項指標約束。

　　最後一項不得不提的是伴星飛越觀測及駐留軌道控制技術。在組合體運行階段，中心要控制伴星實現飛越觀測組合體等試驗。同時，還要實現駐留點捕獲、保持、轉移等複雜類型控制，駐留及飛越軌道精度要求高。李劍說：「中心綜合分析了控制誤差、大氣密度、軌道衰減等影響因素，設計了伴隨衛星飛越觀測、駐留點捕獲、駐留點移動重構等演演算法，實現了高精度的軌道控制。」（科技日報北京11月19日電）