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極限測試,強大的GNC演算法【二合一】

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梁佔軍接到訊息,得知自主交會對接演算法完成,當即放下手上的工作趕了過來。

  再次從徐銘口中確認情況,當即決定儘快實驗。

  “今天出門就覺得心情格外好,想著有好事,原來是這麼大的驚喜。”

  “厲害。”

  “只用四個月不到的時間,便解決演算法問題,可是相當於給我們爭取了更多週期。”

  “相信我國的首次空間軌道自主對接實驗,肯定能取得圓滿的成功。”

  辦公區內,梁佔軍看著眼前的徐銘,絲毫沒有掩飾自己臉上浮現出的激動。

  旁邊其他人,同樣興奮不已。

  唿吸都彷彿急促起來。

  最適合發射的視窗期是固定的,時間上不能更改。

  否則會嚴重影響航天器進入預定軌道。

  在這種情況下,演算法開發如此迅速,相當於給其他部門爭取了更多時間。

  比如軌道的計算與預測。

  梁佔軍認可徐銘,邀請其參與自主對接演算法,更多是出於北斗專案時留下的印象,本以為能減輕這塊壓力,結果實際表現卻如此令人吃驚。

  短短四個月不到的時間,便完成了演算法開發工作。

  儘管眼下此演算法,還未透過任務模擬試驗。

  念頭停留在這裡,他下秒又想到什麼,話音才剛落下緊接著又補充句。

  “關於演算法的模擬測試,你這邊有啥需求,院裡保證無條件配合支援。”

  徐銘聞言倒也沒賣關子,下秒便表達意思。

  “剛才我還在同許教授說起這個。”

  “我準備構建整個交會對接系統的高保真模型,包括動力學感測器,執行機構甚至是各種故障模式,對設計的演算法進行極限測試。”

  “對於研發的GNC自主交會對接演算法,徐教授可是非常的有信心。”許崇興聞言在旁邊微笑著附和一句。

  以他對徐銘的瞭解,既然敢說出這句話,便說明對演算法具有足夠的自信。

  倒也不會擔心,所謂的極限測試。

  何況這恰恰能保證成功率。

  梁佔軍知道徐銘的數學建模水平,聞言也沒有異議。

  隨即便點頭答應下來。

  “那好。”

  “就按照你的要求進行安排。”說話時斬釘截鐵。

  ……

  徐銘得到院裡的支援,立刻便展開行動,藉助大量的實際資料,著手構建整個交會對接保真數學模型。

  要知道數學模型本就是他擅長的,況且又有著多執行緒並行思維同時演算。

  週期上倒不會太長。

  加上院內以前構建的模型,最終只用幾天時間。

  儘管再次給了大家不少沖擊力,愈發感覺到普通研究員和天才之間的差距,但眼下眾人的關注點,卻已落在了演算法的模擬測試上面。

  對其結果表示期待。

  因為這除了是對他們這幾個月工作的肯定,更關乎著天宮一號能否成功與神舟飛船實現自主對接。

  4月13日,週五,空間技術研究院。

  今天模擬實驗室內,堪稱有史以來最熱鬧的。

  除徐銘和許崇興以及郭昊強邱軒等人,主要負責整個模擬模擬工作外,梁佔軍和黃振海兩位教授研究員,同樣老早過來見證這一激動人心的時刻。

  至於其他院內的研究員,被吸引來的更是不少。

  “經過這幾天院內方面的鼎力配合,我們在院裡強大的計算機群上,成功建立了整個系統高保真數學模型。”

  “包括動力學模型,環境模型……”

  “敏感器模型等。”

  “還有GNC演算法模型,也已經嵌入到迴路中。”

  徐銘站在中間的系統螢幕前,同身旁梁佔軍和黃振海講解整個數學模型。

  所謂的任務模擬,其核心思想是,在不點燃一枚發動機的情況下,在電腦計算機和模擬裝置上,儘可能真實的復現並演練整個交會對接任務。

  整個過程會進行成千上萬次,只為太空中精確對接。

  “大家都辛苦了。”

  梁佔軍聞言點點頭道:“你們按照自己的安排展開模擬測試就好。”

  他和黃振海都未參與測試,完全以觀眾的身份出席。

  把這句話聽進耳中,徐銘便也不再多說,扭頭把目光投向擔任模擬人員的邱軒下達指令。

  “邱副研究員。”

  “開始吧。”

  “收到徐教授。”邱軒強行按耐住興奮情緒應聲。

  接著一番操作下,在純數字環境中,虛擬神舟飛船與天宮一號不斷進行自主對接過程,同時模擬人員設定各種正常和極端的初始條件。

  對演算法的魯棒性進行測試。

  如果放在其他演算法上,往往會發生很多問題,需要透過這個過程進行疊代。

  可徐銘主持開發的GNC演算法,卻完全正常。

  在經過多次重複自主對接過程後,均能讓神舟飛船與天宮一號精準對接,並實現自主分離的結果。

  從某種程度上講,已然標誌著,國內航天工業具備掌握自主交會對接技術的能力。

  面對反饋過來的資料結果,場內頓時掌聲雷動。

  “成功了。”

  “GNC演算法讓兩個航天器精準實現了對接。”

  “簡直完美。”

  梁佔軍看到模擬測試結果,聽到大禮包喊聲,雙手不要錢似的拍著。

  面色都瞬間潮紅起來。

  儘管對徐銘開發的演算法充滿信心,但和眼下親眼見證的感覺還是不一樣。

  待稍微平靜下來後,連忙向徐銘等人表示祝賀。

  “徐教授。”

  “恭喜你們開發出可行的自主交會對接演算法,這下我們的發射對接就更加有把握了。”

  “只是單純透過模擬測試可不行。”徐銘搖搖頭接過樑佔軍的話表示道:“接下來還要進行可靠性分析。”

  說完。

  再次對邱軒下達了指令。

  和模擬測試不同,可靠性分析的核心,是懷疑一切。

  透過系統性的方法,找出所有可能的故障點,並對其影響進行評估。

  畢竟在複雜的太空環境中,任何突發狀況,都是有可能出現的,只有具備應對緊急事件的能力,才算是真正掌握自主交會對接技術。

  要知道自主交會對接技術,關係到空間站的建設。

  更是其運營的保障。

  總不能單靠運氣來實現精準對接。

  而幾乎在徐銘話音落下的瞬間,邱軒便已經開始操作執行起來。

    針對每一個零件和分系統,提出故障問題,並分析該故障對整個任務的影響。

  “鐳射雷達電源失效。”

  “姿態推力器卡死在開啟位置。”

  ……

  但由於GNC演算法設計了故障診斷和重構,因此當這些故障出現,在很短的時間內便開始執行應對方案,並判斷是否能繼續完成對接任務。

  當最後的成功機率出現,場內再次掌聲雷動。

  “自動對接成功機率為99.95%”

  這標誌著GNC自主交會對接演算法,雖開發週期只用了四個月不到的時間,卻已然稱得上非常成熟,能夠幫助天宮一號和神舟飛船實現自主交會對接。

  “這次又是沾了徐銘的光,那麼快就完成了專案,接下來可以好好休息嘍。”許崇興滿臉喜色脫口低喃。

  整個臉上始終堆著燦爛笑容。

  他們信院與空間技術研究院合作,主要就是開發自主交會對接演算法。

  如今藉助徐銘的GNC演算法,憑著今天的測試結果,基本可以直接結題。

  接下來無非是重複的模擬測試,無疑會輕鬆下來。

  梁佔軍也徹底放下心,對後面的發射對接,可以說把握起碼多了幾成。

  因為被國際空間站專案拒絕,才想著建造自己的國産空間站,向全世界證明東方航天工業力量的崛起。

  而要做成這件事,首要目標便是掌握自主對接技術。

  但目前世界上只有兩個國家擁有。

  為此在宣佈天宮一號計劃的時候,引起了海外新聞媒體及航天機構方面的關注。

  特別是阿美瑞肯國家航天局NASA。

  其局長接受媒體採訪時,明確表示天宮一號與神舟飛船的對接不可能成功,短時間內世界上不會有第三個國家能掌握自主交會對接技術。

  此話一出。

  可謂徹底把全球的目光,聚焦到天宮一號上面。

  若屆時不能實現精準自主交會對接,給海外國際航天機構一個強有力回應,那麼國産航天工業無疑會成笑料。

  連帶之前的載人飛船試驗成功,也會受到輿論影響。

  所以作為專案核心負責人的梁佔軍,其承受著多大壓力可想而知。

  好在GNC演算法透過模擬測試和可靠性分析,相當於給他打了一劑強心針。

  “看來我的選擇沒有錯,這次徐教授你可是為國産航天工業幫了大忙。”梁佔軍勉強控制著激動心情,發自內心向徐銘表示感激。

  徐銘忙擺手道:

  “梁教授您太客氣了,作為國家學術科研人員,這本來就是我應該做的。”

  “況且參與此專案,讓我也有了不少新收穫。”

  “說起來還要謝謝梁教授你呢。”

  他這話倒也沒有毛病,畢竟若非剛好如此,他的資訊學科想提升到4級,恐怕還需要專門花時間,哪裡像現在這樣藉助新詞條提升了並行思維能力。

  對後續霍奇猜想的研究,都能提供很大助力。

  就在他們兩人聊著時,旁邊黃振海突然想到什麼,嘴唇微動同徐銘講。

  “徐教授。”

  “你在數學上的實力比演算法還要高,不知道能否幫我們檢查一下,航天軌道的計算和預測結果是否精準?”

  黃振海主要負責,軌道的計算與預測,關乎到航天器能否順利進入預定的軌道。

  可以說自主交會對接演算法相輔相成。

  任何一個部分出現錯誤,都有可能導緻對接失敗。

  起初他對組內的計算預測結果,是比較信任的,但看到GNC演算法的強大,心裡面便不免有些打鼓,生怕自己這邊出現錯誤到時候拖大家後腿。

  想到徐銘參與此專案,主要是被梁佔軍看中演算法上的天賦之外,最厲害的還是數學領域上的成就。

  於是便萌生了這個想法。

  從某種意義上說,相當於是把自己撰寫的論文,拿給徐銘稽核幫忙修改。

  梁佔軍聞言頓時也來了興趣。

  嘴角掛出笑容,跟在後面附和了那麼一句。

  “如果能有徐教授你的認可,可是給我們的工作多上了一重保險。”

  “那我先看看吧。”徐銘索性答應下來。

  由於GNC演算法的模擬測試和可靠性分析,已經有了具體的結果,實驗室也就不需要徐銘盯著,有邱軒他們重複進行對接模擬即可。

  徐銘接了新的活後,隨即便同梁佔軍和黃振海過去。

  來到負責軌道計算與預測的地方。

  不得不說因這份工作涉及數學,剛走進來便感覺到有股熟悉感撲面而來。

  放眼朝周圍的寫字闆望去,能看到很多數學和動力學的公式符號。

  很快。

  徐銘在黃振海的位子坐下後,接過對方遞來的資料和相應的計算結果,便當即沉浸其中展開驗證。

  現場其餘組員,雖都知道徐銘在數學界的名氣,臉上表情卻無多少擔憂。

  甚至能用胸有成竹來形容。

  被選中參與國家航天事業重要專案,他們無論在哪可以說都非常出眾,自然也有著自己的驕傲在裡面。

  大家花費那麼長時間和心血,共同完成的軌道計算和預測結果。

  對其準確性很有信心。

  徐銘可顧不上其他人的想法,自從多執行緒並未思維能力得到提升,在面對這種問題的時候總喜歡,同時推演幾個不同的步驟過程。

  加上又是最擅長的數學,效率可想而知。

  以至於獲得的學科經驗值,都完全能忽略不計。

  【經過努力學習,你的[數學]水平提升了,獲得經驗值2點。】

  ……

  差不多僅用了快一個小時的時間,便暫時停下手上動作緩緩抬起視線。

  目光看向一直坐在旁邊黃振海和梁佔軍,直接開口說出自己的結論。

  絲毫沒有賣關子。

  “天宮一號的目標軌道和神舟飛船的初始軌道,計算數值都非常精準。”

  “不過預測的引數傾角有一些錯誤。”

  話音才剛剛落下,沒等黃振海發話,只見組內一位青年男生突然站起身來。

  有些不太能接受這個結果。

  “軌道引數傾角預測是我負責的,不會有問題。”

  “這位是院裡面的副研究員孔勁松,主要負責航天器軌道的預測工作。”黃振海反應過來急忙向徐銘介紹。

  聞言徐銘並未在意,僅看了對方一眼,便直接從身旁拿起一張空白的草稿紙。

  現場針對錯誤的地方重新推導起來。

  對於數學這種嚴謹學科,言語上的爭辯沒有意義。

  還是要拿公式和步驟說話。

  最終在孔勁松的現場注視下,徐銘僅用了不到半個小時的時間,便書寫完了全部的論證過程並向對方遞過去。

  ……

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