北京航天飛行控制中心突破5項飛控關鍵技術

　　北京時間17日晚，隨著神舟八號飛船返回艙安全降落內蒙古中部主著陸場，北京航天飛行控制中心成功突破多項航天飛控關鍵技術，圓滿完成了天宮一號與神舟八號飛船飛控任務。

　　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、交會對接任務測控通信指揮部指揮長陳宏敏介紹說，中心不僅有10多項關鍵航天飛控技術達到世界先進水平，在這次交會對接任務中又成功突破了5項載人航天飛行控制技術：

　　——基于狀態的飛行控制自動規劃技術。針對交會對接過程兩目標控制關聯性強、約束條件復雜、狀態變化快、協同控制難度大等問題，中心通過制訂相關規則，以消除兩目標控制事件在資源和時間上的沖突，從而制約快速準確生成飛行器控制計劃和協同工作程序，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、協調控制準確。這一技術在交會對接任務得以首次使用，有效解決了以往任務中出現復雜飛控過程的矛盾問題。

　　——強約束條件下軌道相位精確控制技術。針對天宮一號從工作軌道進入交會對接軌道飛行時間間隔長、次數多和空間環境參數復雜等特點，中心建立不同飛控力學模型、研究空間環境參數辨識策略，提高了長期預報精度。同時，充分利用大氣阻力自然衰減與主動調相控制相結合的飛控模式，有效節省了燃料消耗。通過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、圓化度多目標協同精確控制的技術難題。

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　　——遠距離導引最優控制策略及軌道重構技術。針對遠距離導引軌控次數頻繁、前后關聯性強、精度指標嚴格、實施流程緊迫、應急分支復雜等難點，中心提出了不同控制目標模式下的狀態規劃和優化設計算法，突破了飛船遠距離導引控制間隔時間短、精度要求高的技術難題；設計了基于目標權重優化的控制策略，明顯改善了遠距離導引精度和尋的導引精度；建立精密動力學模型，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態規劃技術，提高了遠距離導引的應急處置能力。

　　——交會對接多目標協同控制決策支持技術。針對天宮一號、神舟八號先后發射、追蹤飛行、交會對接、組合運行、安全返回等多目標、高難度飛控要求，中心創新設計并提出多任務、多目標條件下的實時協同監控和計劃調度策略。采用虛擬仿真、多源信息融合、動態構建、可視化測控等多項技術，解決了交會對接任務測控信息數據量大、實時性強、處理可靠要求高等技術問題，構建了既相對獨立又相互協同的多目標飛控軟件系統。他們建立集相對軌道姿態監視、相對導航狀態判斷、協同上行控制、飛控流程自動化、海量數據實時處理、故障模擬與診斷于一體的決策支持平臺，確保了飛行控制、決策實施的正確性和可靠性。

　　——注入數據快速驗證技術。交會對接任務控制頻繁、精度要求高、部分關鍵控制過程具有不可逆性等現實，中心通過分析飛行器各分系統注入數據使用的機理原理，重點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和要求，設計研發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、驗證等環節融為一體，大幅度提升了數據生成、驗證過程的效率，確保了上行注入數據的正確性和安全性。

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