9月15日22點04分，天宮二號在酒泉發(fā)射中心成功起飛。約10分鐘后，天宮二號脫離火箭，以昂揚的姿態(tài)飛向預(yù)定軌道。這一刻，任務(wù)的接力棒正式傳遞到北京航天飛控中心。北京飛控中心，被認為是我國載人航天工程和深空探測工程的“神經(jīng)中樞”。此刻，它再次成為全世界關(guān)注的焦點。

任務(wù)測控通信指揮部指揮長、北京飛控中心副主任李劍在接受科技日報采訪時表示：“與之前的交會對接任務(wù)不同，這次任務(wù)面臨著周期更長、在軌試驗更多、技術(shù)要求更高的形勢特點。”

最難：百余套方案應(yīng)對飛控潛在風險

根據(jù)本次天宮二號與神舟十一號載人飛行任務(wù)要求，航天員將在軌飛行長達33天。33天，對普通人來說，只是我國載人飛行史上一個新紀錄的誕生，但對飛控中心來說是一個充滿難度的新挑戰(zhàn)。

李劍告訴記者，33天意味著地面飛控人員長時間值守，飛控軟硬件系統(tǒng)高強度不間斷工作，地面測控網(wǎng)全時段連續(xù)跟蹤。這對測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，以及各類應(yīng)急情況下系統(tǒng)綜合保障能力提出了更高要求；飛船太陽帆板任意偏置角跟蹤太陽功能驗證、人機協(xié)同在軌維修、伴星釋放及飛越探測等嶄新的在軌試驗對軌道控制精度、系統(tǒng)間協(xié)同配合、地面監(jiān)視判斷要求都很高。

這些都是飛控中心面臨的潛在風險。

在今天下午的飛控中心發(fā)布會上，李劍信心滿滿，他說，挑戰(zhàn)雖大，風險雖多，但北京飛控中心從完善方案預(yù)案到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，從組織聯(lián)調(diào)演練到強化崗位訓練，均已做好萬全準備。

據(jù)介紹，為確保任務(wù)萬無一失，李劍和他的同事們先后完成100多套的飛控實施方案并順利通過專家評審，攻克5項關(guān)鍵飛控技術(shù)難題。

最新：關(guān)鍵飛控技術(shù)面臨的5大全新挑戰(zhàn)

實際上，被李劍反復(fù)提及的5項關(guān)鍵飛控技術(shù)是整個團隊在本次任務(wù)中面臨的全新挑戰(zhàn)。

“首要面臨的困難就是中長期定軌預(yù)報精度要求高”，李劍表示，天宮二號交會對接軌道比天宮一號高出幾十公里，需要在飛船發(fā)射前20余天實施軌道維持，同時兼顧調(diào)相、圓化和軌道高度控制，對長時間軌道預(yù)報精度提出了新的要求。

另一方面，為適應(yīng)空間站交會對接任務(wù)目標飛行器不進行調(diào)相的控制需求，神舟十一號飛船需具備在初始相位差、入軌遠地點高度的一定范圍內(nèi)進行交會對接的能力。北京飛控中心需重新設(shè)計遠導控制策略，應(yīng)急控制策略也進行了相應(yīng)調(diào)整。

“短弧段快速測定軌”是一個聽起來有點晦澀的詞匯，卻也是飛控中心不得不面臨的問題。同時，為驗證飛船快速軌道控制能力，飛船返回前的軌道維持采用一圈內(nèi)兩次變軌的控制模式?！斑@對返回前快速軌道控制技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)”，李劍強調(diào)。

“伴星飛越觀測及駐留軌道控制”是另一項不能不提到的關(guān)鍵飛控技術(shù)。在組合體運行階段，飛控中心要控制伴星實現(xiàn)飛越觀測組合體等試驗；同時還要實現(xiàn)駐留點捕獲、駐留點保持、駐留點轉(zhuǎn)移等復(fù)雜類型控制，駐留及飛越軌道精度要求高。

令人欣慰的是，這些挑戰(zhàn)被逐一克服。“我們梳理制定800多個各類故障預(yù)案，升級改造20余個飛控軟件系統(tǒng)，調(diào)整完善10項硬件系統(tǒng)，組織了近200次聯(lián)調(diào)演練”，李劍說。

最美：三維可視化技術(shù)讓飛天畫卷鋪陳眼前

天宮二號遨游太空，它的一舉一動都可以在你的眼前逼真展示；神舟十一號約會天宮，它的一顰一笑都可以在你眼前完美呈現(xiàn)。

是誰有如此神奇的魔力，將美麗的飛天畫卷鋪陳眼前？答案就隱藏在北京飛控中心的一個小小機房。

在這個被稱作“終端三機房”的地方，飛控中心軟件工程師范文山打開一個被稱作“航天任務(wù)可視化引擎”的軟件系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的核心正是中心具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維可視化技術(shù)。

“我們的三維可視化技術(shù)對深空背景的模擬是按照真實星歷和天體運動模型；對地形信息的模擬是采用真實的遙感衛(wèi)星影像資料，并考慮邊緣大氣模型；任務(wù)中對航天器的仿真是基于實時數(shù)據(jù)驅(qū)動和海量數(shù)據(jù)實時管理的，而且實現(xiàn)了基于GPU并行環(huán)境的真實感光照算法，大幅度提升了三維仿真畫面的品質(zhì)?！狈段纳浇忉屨f。

讓范文山引以為豪的還遠不止這些。據(jù)了解，在這項技術(shù)的研發(fā)過程中，范文山和他的同伴們在支持多任務(wù)多目標的同時，突破了基于操作系統(tǒng)平臺的限制，從而適應(yīng)了航天系統(tǒng)軟硬件國產(chǎn)化建設(shè)需要。

自主研發(fā)、國產(chǎn)化一直是范文山和他的同事們追求的目標和努力的方向。依托第三方開發(fā)或購買國外軟件，不但費用高，而且在操作性、安全性、可靠性上都存在隱患。

“受外方軟件功能限制、專業(yè)對接不暢等因素影響，以前準備一項航天任務(wù)的三維顯示大概需要一年左右時間。現(xiàn)在，我們有了自主研發(fā)的支持多任務(wù)、多目標三維可視化技術(shù)，準備任務(wù)的周期縮短到幾周時間”，范文山告訴記者。