趙正旭和他的研發團隊
讓嫦娥飛天變得栩栩如生
核心提示
10月1日，伴隨著西昌衛星發射中心“點火”成功，半個小時后在北京航天飛行控制中心，主屏幕上“嫦娥二號”精彩的飛天繞月之旅通過可視化平臺栩栩如生、美輪美奐地展示在全國，乃至世界的面前。這一刻，操作臺前趙正旭教授航天可視化團隊老師們的臉上露出了舒心的笑容。
今年5月，作為
“嫦娥二號”繞月精彩之旅轉播及監測平臺，“嫦娥二號”探月工程可視化系統研發工作正式開始。作為中國首次深空探測可視化平臺研發者——石家莊鐵道大學信息與科學技術學院院長趙正旭教授帶領團隊，經歷了4個月的苦戰攻堅，突破了一個個難題，終于圓滿地完成了項目的所有既定目標，寫下了河北人在中國航天史上精彩的一筆，讓中國的航天可視化事業走在了世界前列。
把嫦娥飛天變成看得懂的“風景”
“嫦娥”飛天，舉世矚目。然而面對種類繁多的信息源產生的大量數據，已經遠遠超出了人腦分析解釋這些數據的能力，如何讓這些數據更加形象化和方便收集和記憶，那就需要可視化系統。
在趙正旭教授眼里，“科學可視化作為一種特殊的計算方法，其奧妙就是把浩如煙海的數據轉換成圖形，描繪成數據‘風景’，讓人類‘漫游’其中，給予人類深刻與意想不到的洞察力，為人們提供一種發現不可見信息的方法，豐富科學發現的過程，從而使科學家們的研究方式發生根本變化。”
與“嫦娥一號”相比，“嫦娥二號”最大的特點就是飛向月球更快了。“嫦娥一號”環繞地球飛了7天，經過4次變軌，最終才飛向月球；而“嫦娥二號”由長征三號丙火箭直接送入近地點200公里、遠地點約38萬公里的奔月軌道，一步到位進入地月轉移軌道，飛行時間大概只需120個小時。由于火箭燃盡后的最大速度直接決定遠地點的高度，出現幾米每秒的速度誤差就會將嫦娥二號直接打飛甚至撞上月球，對火箭入軌精度要求極高，而三維可視化系統無疑成為“嫦娥二號”繞月旅程中的“第三只眼”，可以幫助“嫦娥二號”順利入軌，為它繞月保駕護航。
4個月披星戴月成就驕傲
今年5月份，趙正旭接到了國家交給的任務，用4個月時間，研究出三維可視化平臺，為嫦娥二號10月飛天之旅服務。接到任務后，趙正旭成立了研發團隊，團隊共有4人，每個人都是這個領域里的佼佼者。在趙正旭教授研發出三維可視化平臺之前，深空探測技術目前世界上只有美國國家航天航空局和歐洲太空局擁有。盡管團隊每個人都很優秀，但他們仍然感覺到無形的壓力。
趙正旭教授在海外工作學習了20年，曾榮獲世界MARQUIS科技榮譽獎、英國電力工程師協會最佳研究獎、英國劍橋國際技術榮譽獎等多項國際大獎。在國外，他還先后參與了神三、神五、神六、神七發射的一些科技攻關工作。即使這樣，面對這次嫦娥二號可視化平臺的研發任務，趙正旭教授還是覺得責任重大。而其他三人，都是第一次參與航天工程的研發。所以，趙正旭教授帶領著團隊中的其他人，開始了沒日沒夜的課題研發工作。四人經常加班加點趕到深夜一兩點，有時為了一個數據的準確，團隊更是反復實驗確認。
4個月時間里，團隊為了國家榮譽，每個人都作出了犧牲。可視化平臺模型創建者王威，上午舉行完新婚典禮，下午就走進了實驗室。負責網絡數據通信的佟寬章老師孩子剛剛一歲多，為了可視化系統的研究，不得不把孩子送到父母家。劉展威老師身體不好，每次去北京，都隨身帶著一個藥包，以備不時之需。趙正旭教授的家人在國外，可他放棄了探親假，一門心思撲在研發工作上。
經過4個月的刻苦攻堅，三維可視化系統終于成功面世。負責嫦娥二號工程的有關負責人對趙正旭教授說：“嫦娥二號繞月探測任務三維可視化系統平臺是當之無愧的國際領先水平，系統博大精深，能在這么短的時間內達到實戰應用，已經很不容易了。”得到這樣的評價，趙正旭團隊所有人都長舒了一口氣。當可視化系統與嫦娥二號工程融為一體時，趙正旭說，那時，團隊所有人都感覺無比驕傲。
要為中國航天事業奉獻力量
采訪中，記者了解到，“嫦娥二號”繞月探測任務三維可視化系統平臺覆蓋了火箭點火與發射、上升段，轉移段、環月段的可視化控制，包括遙控指令、火箭動作、遙測跟蹤、飛行器變軌修正、近月制動、飛行器姿態控制、接口驅動等關鍵工程環節的可視化控制任務。三維可視化平臺通過直觀的畫面快速顯示，讓監測人員可以隨時了解衛星飛行情況，通過這一平臺調整衛星飛行軌道。通俗地說，就是用三維的環境把真實的宇宙深空“拉近”，讓人們身臨其境般感受幾十萬公里外“嫦娥二號”繞月、探月的整個過程。
整個三維可視化平臺具有自主的知識產權，同時還達到了國際領先水平，填補了中國航天業可視化事業的空白，對中國航天事業來說是一個巨大的跨越。
趙正旭教授說，整個可視化平臺的構建初步分為一期、二期、三期三個階段，一期是針對今年10月份嫦娥二號探月工程任務的可視化，二期是用于后期的交會對接任務，三期將服務于今后的深層空間探測工程。最終實現二代可視化系統，滿足火星探測、嫦娥探月及交會對接任務的模擬仿真、控制計算、數據處理、信息可視化等要求，建設適應我國航天飛控中心各類航天任務可視化系統平臺的統一架構。趙教授說，他們愿意繼續為中國航天事業貢獻河北人的力量，他們想在未來中國航天事業的歷程中，記錄下河北科研人員的付出與努力。