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解读“天宫一号”在天上三年:像婴儿般被照料

2014年09月26日17:00    来源:人民网-科技频道    手机看新闻

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人民网北京9月26日电(赵竹青 姜宁 祁登峰)2011年9月29日,我国的第一个“太空家园”天宫一号目标飞行器成功发射入轨。在圆满完成了与神舟八号、九号和十号飞船3次交会对接后,至2014年9月29日,已在轨平稳飞行满3年。目前,天宫一号状态正常、工作稳定,依然具备更长期健康飞行的条件。

北京航天飞行控制中心作为天宫一号长期运行管理中心,3年间,对天宫一号精心呵护、精细管理,确保了安全稳定运行。

7000多个参数“保驾护航”

北京航天飞行控制中心作为天宫一号长期管理飞控总体责任单位,对天宫一号的日常看护就像照料婴儿般周而复始、繁忙琐碎。天宫一号日常监视参数达7000多个,这些参数实时反映天宫一号的状态,是为天宫“保驾护航”的重要依据,也是天宫一号长期管理飞控人员每日最为关注的内容。

3年来,该中心组织天地基测控网对其进行了6000余小时跟踪测量,共发送遥控指令7万多条,注入数据2万多帧,实施轨道维持控制20多次,飞行模式转换控制近60次。此外,还要进行对接机构、仪表与照明分系统等设备的定期检测,下传天宫一号搭载的有效载荷科学实验数据,并进行舱内空气环境的检测。

突破多项技术助力长管

天宫一号为提升我国航天器长期管理技术水平提供了一个绝佳的平台。经过三年的不断总结、摸索和攻关,突破了多项长管关键技术,中心飞控能力和水平得到了不断提升。

通过对轨控、姿控等扰动力建模,利用精密轨道对空间环境参数估算,应用短弧段定轨及多源数据融合技术,将空间环境扰动情况下的轨道确定及中长期预报精度进一步提高。

自主研发的故障自动诊断系统,能够实现对天宫几千个参数的快速自动巡检,对两百多个故障模式的快速自动判断,以及对天宫一号健康状态和变化趋势进行有效诊断。

2013年6月,天宫一号在圆满完成于神舟十号飞船交会对接任务后,转入了拓展应用与试验飞行阶段。北京航天飞行控制中心合理安排测控资源与测控事件,精确制定轨控策略,高效完成了天宫一号对地观测设备的在轨观测和空间材料实验装置、空间环境探测装置的在轨试验与数据下传工作;中心积极参与拓展试验方案设计并组织完成工程实施,目前,已完成了多项在轨拓展试验,取得了一系列重要成果,对后续任务进行了有益的探索和积累。

创新模式为空间站管理奠基

天宫一号是未来空间站的试验平台,其运行管理措施和经验对后续任务具有重要指导意义。

中心在全面分析历次神舟飞船轨道舱长期管理经验的基础上,针对天宫一号长管任务特点,改进和创新了飞控相关系统协同工作模式、轨道控制策略、中继测控资源支持模式,形成了满足任务要求、独具特色的目标飞行器长期管理工作模式。

针对用户需求多、系统接口复杂的特点,中心充分发挥飞控实施主体作用,严格落实岗位责任、飞控协商、状态评估等工作制度,形成了组织严密、反应迅速、协调顺畅的飞控组织模式。

经过天宫一号3年的长管历程,中心不但形成了一套行之有效的组织管理模式,而且培养了一批能力突出、技术过硬的长管技术骨干。

此外,针对后续空间站运行时间长、任务状态复杂、系统协同要求高、航天员活动应用需求多的任务趋势,中心利用天宫一号平台,积极开展了空间站运营管理模式的探索,积累了宝贵经验。 

(责编:赵竹青、马丽)

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