報道時間：2011-11-16
媒體來源：科學網
我國9月29日成功發射首個目標飛行器“天宮一號”，11月1日，成功發射“神舟八號”飛船，11月3日凌晨，“天宮一號”和“神舟八號”成功進行首次交會對接。
按照飛行方案，“神舟八號”與“天宮一號”預計將于11月14日進行第二次交會對接。
記者11月14日在石家莊鐵道大學了解到，該校信息科學與技術學院院長趙正旭教授和他的團隊研制的“三維可視化系統平臺”，實時監測和實時模擬了神八和天宮兩個飛行器的軌道飛行狀態，保障了‘零窗口’發射和空間對接成功。這是趙正旭團隊在參與“螢火一號”火星探測計劃、“嫦娥二號”奔月計劃之后，再次助力國家航天事業。
“此次神八與天宮對接，使‘太空沙盤’首次完成了單目標到多目標多任務監控。”趙正旭教授介紹，同時實時快速準確模擬仿真展現神八與天宮兩個太空高速飛行器的軌道、角度、飛行動作轉變狀態，“太空沙盤”以前從未嘗試，對三維可視化系統平臺提出新難題。
“此次系統平臺不僅完美表現出兩個航天器飛行情況、運行狀態及星空和空地運行環境實時模擬，還可對其進行實時監控。”趙正旭介紹，在“太空沙盤”上兩個飛行器頻繁變換軌道、飛行狀態的情況，模擬畫面清晰，絲毫畢現，如近在咫尺。
“這次監控神八發射，和以前最大不同之處，就是要同時監測神八和天宮兩個飛行器的軌道、狀態，保障‘零窗口’發射。”趙正旭說，“這是我們的‘太空沙盤’助力神八尋夢之旅的亮點之一。”
“‘太空沙盤’創造我國首次‘零窗口’三維可視化精度發射保障任務。”趙正旭教授介紹，神八飛天之初，“太空沙盤”就快速捕捉到天宮運行到距離飛船入軌最近點，保障時間準確到秒級，并實時、準確監控神八發射入軌、姿態情況，完美助力神八發射創造入軌精度最高紀錄。
趙正旭說，神八部件眾多，要能夠完成平移、速度調整、控制和偏航、俯仰這些功能，“太空沙盤”就要實時準確監控它的姿態，使得不發生偏差，準確地對接上。
神八接近天宮時，還要進行四次太空“剎車”。如此頻繁的太空“剎車”，也為三維可視化帶來新的挑戰。
“對此，我們的系統平臺又特意量身定做了可控程序，檢測兩者的對準精度達到幾個毫米的量級，使每一次‘剎車’變得可見、可控，可隨停、隨走，視情而定。”趙正旭介紹，通過升級完善，三維可視化系統可以讓工作人員得知飛行器的所有狀態，包括姿態、艙內情況等，并通過可視化系統快速、直觀遙控，并更準確指揮飛船做旋轉、開艙等各種動作
從“螢火一號”到嫦娥二號成功“奔月”，從助力天宮一號飛天到助神八太空尋夢首創我國空間對接，趙正旭的團隊研制的三維可視化系統平臺不斷完善升級。系統平臺不僅可以表現航天器任務飛行情況，還可對其進行實時監控，實現多目標多任務下航天器及運載工具的運行狀態及星空和空地運行環境實時模擬。不僅如此，系統還實現了即使在晝夜變換頻繁情況下，也能清晰展現飛行器飛行狀態的目標。三維可視化系統平臺，現已成為集實時仿真控制、數據處理和信息可視化功能于一體的系統平臺。有關專家稱：具有完全自主知識產權的該系統平臺，核心技術已達到國際領先水平。
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