北京時(shí)間17日晚，隨著(zhù)神舟八號飛船返回艙安全降落內蒙古中部主著(zhù)陸場(chǎng)，北京航天飛行控制中心成功突破多項航天飛控關(guān)鍵技術(shù)，圓滿(mǎn)完成了天宮一號與神舟八號飛船飛控任務(wù)。
北京航天飛行控制中心成立于1996年，是世界上最年輕的航天飛控中心。中心主任、交會(huì )對接任務(wù)測控通信指揮部指揮長(cháng)陳宏敏介紹說(shuō)，中心不僅有10多項關(guān)鍵航天飛控技術(shù)達到世界先進(jìn)水平，在這次交會(huì )對接任務(wù)中又成功突破了5項載人航天飛行控制技術(shù)：
——基于狀態(tài)的飛行控制自動(dòng)規劃技術(shù)。針對交會(huì )對接過(guò)程兩目標控制關(guān)聯(lián)性強、約束條件復雜、狀態(tài)變化快、協(xié)同控制難度大等問(wèn)題，中心通過(guò)制訂相關(guān)規則，以消除兩目標控制事件在資源和時(shí)間上的沖突，從而制約快速準確生成飛行器控制計劃和協(xié)同工作程序，在分鐘量級規劃生成天宮一號、神舟八號兩目標對接段飛行程序及地面控制計劃，確保飛控計劃有序、協(xié)調控制準確。這一技術(shù)在交會(huì )對接任務(wù)得以首次使用，有效解決了以往任務(wù)中出現復雜飛控過(guò)程的矛盾問(wèn)題。
——強約束條件下軌道相位精確控制技術(shù)。針對天宮一號從工作軌道進(jìn)入交會(huì )對接軌道飛行時(shí)間間隔長(cháng)、次數多和空間環(huán)境參數復雜等特點(diǎn)，中心建立不同飛控力學(xué)模型、研究空間環(huán)境參數辨識策略，提高了長(cháng)期預報精度。同時(shí)，充分利用大氣阻力自然衰減與主動(dòng)調相控制相結合的飛控模式，有效節省了燃料消耗。通過(guò)建立調相控制與圓化控制的軌控位置，突破了強約束下天宮一號軌道相位、高度、圓化度多目標協(xié)同精確控制的技術(shù)難題。
——遠距離導引最優(yōu)控制策略及軌道重構技術(shù)。針對遠距離導引軌控次數頻繁、前后關(guān)聯(lián)性強、精度指標嚴格、實(shí)施流程緊迫、應急分支復雜等難點(diǎn)，中心提出了不同控制目標模式下的狀態(tài)規劃和優(yōu)化設計算法，突破了飛船遠距離導引控制間隔時(shí)間短、精度要求高的技術(shù)難題；設計了基于目標權重優(yōu)化的控制策略，明顯改善了遠距離導引精度和尋的導引精度；建立精密動(dòng)力學(xué)模型，提高了頻繁控制條件下的短弧段軌道控制精度；利用遠距離導引軌道控制策略動(dòng)態(tài)規劃技術(shù)，提高了遠距離導引的應急處置能力。
——交會(huì )對接多目標協(xié)同控制決策支持技術(shù)。針對天宮一號、神舟八號先后發(fā)射、追蹤飛行、交會(huì )對接、組合運行、安全返回等多目標、高難度飛控要求，中心創(chuàng )新設計并提出多任務(wù)、多目標條件下的實(shí)時(shí)協(xié)同監控和計劃調度策略。采用虛擬仿真、多源信息融合、動(dòng)態(tài)構建、可視化測控等多項技術(shù)，解決了交會(huì )對接任務(wù)測控信息數據量大、實(shí)時(shí)性強、處理可靠要求高等技術(shù)問(wèn)題，構建了既相對獨立又相互協(xié)同的多目標飛控軟件系統。他們建立集相對軌道姿態(tài)監視、相對導航狀態(tài)判斷、協(xié)同上行控制、飛控流程自動(dòng)化、海量數據實(shí)時(shí)處理、故障模擬與診斷于一體的決策支持平臺，確保了飛行控制、決策實(shí)施的正確性和可靠性。
——注入數據快速驗證技術(shù)。交會(huì )對接任務(wù)控制頻繁、精度要求高、部分關(guān)鍵控制過(guò)程具有不可逆性等現實(shí)，中心通過(guò)分析飛行器各分系統注入數據使用的機理原理，重點(diǎn)研究了注入軌道參數、軌道控制參數、飛行程序以及各分系統填表注入等不同數據的校核驗證的特點(diǎn)和要求，設計研發(fā)了注入數據的快速生成驗證處理系統，將兩飛行器所有系統的注入數據生成、提交、驗證等環(huán)節融為一體，大幅度提升了數據生成、驗證過(guò)程的效率，確保了上行注入數據的正確性和安全性。 (田兆運、趙薇、謝波)
