2016年10月19日，“神舟十一號”載人飛船與“天宮二號”實驗室成功實現交會對接，這激動人心的“太空之吻”能夠栩栩如生地實時呈現給監測人員和廣大觀眾，主要歸功于三維可視化系統。
該系統擺脫了長久以來對國外航天可視化平臺的依賴，是目前國內首個具有完整自主知識產權且多次通過任務檢驗的航天測控可視化系統。其核心技術達到國際領先水平。這個系統正是由可視化航天團隊自主研發而成的。
01 團隊介紹
復雜網絡與可視化實驗室創建于2008年底，以趙正旭教授為學術帶頭人，其中包括三個學術隊伍：可視化航天團隊、小世界效應團隊、虛擬校園團隊。 可視化航天團隊擁有一支高水平、年齡結構合理的科研隊伍，主要包括教授、講師、博士生、碩士生等。近年來團隊依托于鐵道大學，先后參與了多項國家級、省級重點項目；獲得省部級科技進步獎一等獎1項，發表SCI、EI、ISTP三大檢索論文133篇；出版專著12部；獲得計算機軟件著作權10項，發明專利2項。
參與“神舟十一號”與“天宮二號”交會對接任務，已經是趙正旭研發團隊繼嫦娥二號探月任務、飛越Ｌ2點任務、飛越“圖塔迪斯”小行星任務、神舟八號與天宮一號交會對接任務、螢火一號任務、神舟九號與天宮一號載人交會對接任務、神舟十號與天宮一號載人交會對接任務、嫦娥三號登月任務之后，第9次參與我國重大航天工程。
“嫦娥三號”成功拍攝月表圖像，標志著探月工程二期中最為重要的“嫦娥三號”任務取得圓滿成功，中國從此成為世界上第三個掌握月球軟著陸和月面巡視探測技術的國家。相比以往航天任務，“嫦娥三號”任務過程更多地依賴可視化測控系統。在半個月的時間里，趙正旭教授團隊在北京航天飛行控制中心24小時不間斷地為“嫦娥三號”保駕護航。本次任務中除了負責可視化測控系統的開發維護外，團隊還開發了遙操作操控系統，該系統是為“玉兔號”月球車在月面工作而設計的操控系統，是目前我國唯一經過工程實踐檢驗的遙操作操控系統。
“嫦娥三號”發射任務中，以趙正旭教授為負責人的航天可視化團隊貢獻突出。為此，北京航天飛行控制中心致函復雜網絡與可視化實驗室，特向我校表示熱烈的祝賀和誠摯的感謝。感謝函指出，在“嫦娥三號”任務準備和執行過程中，航天可視化團隊，發揚科學求實精神，嚴謹細致，攻堅克難，為任務的圓滿成功做出了卓越貢獻。
16年11月27日，從第十屆中國產學研合作創新大會上傳來喜訊，復雜網絡與可視化研究所趙正旭航天可視化團隊捧得2016年度中國產學研合作創新成果二等獎。（小貼士：“中國產學研合作創新與促進獎”是經國家科技獎勵工作辦公室批準設立、目前我國唯一面向政產學研金用結合的最高榮譽獎。）團隊成員劉展威教授當選為中國產學研合作促進會理事。
最新消息，復復雜網絡與可視化實驗室與航天科技集團公司錢學森空間技術實驗室“協同創新戰略合作框架協議”簽約儀式在北京航天城舉行。根據協議的內容，復雜網絡與可視化實驗室與航天科技集團公司錢學森空間技術實驗室將面向國家航天領域的重大需求，創建國家級聯合實驗室，搭建共同開發、資源共享的協同創新平臺，力爭形成相關的行業標準，促進航天應用基礎研究成果在鐵路建設項目中的轉化與應用。雙方將在空間系統仿真技術研究和可視化航天系統開發以及相關規范標準的制訂等方面開展合作，形成長期穩定的戰略合作伙伴關系。
參加了眾多國家級航天項目取得了斐然的成績，這一切的背后卻是一支非常年輕的隊伍。“80后”“90后”占很大比例，是團隊的亮點之一。團隊成員中，除趙正旭教授這位主帥外，2名本科生是“90后”，其余人員都是“80后”。團隊成員也取得了眾多成就。趙正旭教授，博士生導師，英國皇家學會工藝院院士，教育部第四批長江學者特聘教授。劉展威教授獲河北省科技進步二等獎，中國人民解放軍總裝備部科技進步三等獎等獎項。王威副教授入選2015年度河北省“三三三人才工程”，第三層次人才培養計劃。
02 團隊“大殺器”——航天測控可視化系統
作為國內首個具有完整自主知識產權且多次通過國家級航天任務檢驗的航天測控可視化系統。與其它航天可視化和太空模擬軟件系統相比，本可視化航天系統有非常高的精確度、逼真度和通用性。系統提供給用戶的計算結果和繪制的場景畫面與實際的宇宙空間環境、時間、位置、形狀等各種參量和數值有極小的誤差。同時，本可視化航天系統沒有把用戶以及用戶的視覺限制在地球表面，它可使用戶以不同的方式、在不同的時間、以不同的速度和方向，沉浸式地監測、觀察、控制飛行器，同時還能漫游和訪問已知太空的任何角落。
本可視化航天系統具有強大的實時三維計算和三維繪圖功能，并能實現全幾何體及局部的實時渲染與表現，實時生成極其逼真的太空畫面，精確的天體運動，甚至表盤級的細節，從而能提供各種不同的空間科學和航天技術數據，并且附加強烈的藝術效果。
不僅如此，本系統平臺還能實時跟蹤、測控、三維可視化任何衛星、飛行器、隕石等天體的位置，軌道，對地軌跡、對地覆蓋區域，姿態和其它控制參量。同時可以實時模擬和可視化地面測控站和測控裝置。
“這是一個集實時仿真控制、數據處理和信息可視化功能于一體的系統平臺。”三維可視化平臺可100%仿真外太空景象，它最重要的功能是實時監控，基本能做到“零誤差”，可以讓監測人員隨時觀測、調整衛星飛行情況。
“國旗就是國家，是我們每個人的依靠。”
在趙正旭的影響和啟迪下，“為中國航天事業做貢獻”的理念深深扎根在團隊每個人心中。在談及趙正旭時，團隊成員講到，“在趙教授那個年代，放棄國外優厚待遇毅然回國，這件事就深深讓我敬佩，而且趙教授還是一個非常嚴謹的人，要求我們不管是在學習或者科研中都要先做人，不允許弄虛作假。”
團隊里的每一個人都以祖國航天事業的發展為己任，在科研的過程中不忘初心，不斷前行。在系統研發過程中，為了趕時間和進度，工作到深夜是常事。
“我們為自己驕傲，更為我們河北省能夠參加國家重大航天事業，感到自豪。”趙正旭教授已成功參與了十五次國家重大航天工程發射任務，但他并沒有停下探索的腳步，而是帶領團隊向更深領域進發。“我們期待著祖國航天事業掀開極具突破性的一章，期待著可視化航天系統再建奇功。”
敢忘千秋家國事，居安樂，思憂患。不老男神趙正旭教授有著迷人的個人風采。下面一段音頻是關于河北廣播電視臺對趙正旭教授的專訪哦，讓我們更加深刻地走進這位偉大科學家的世界吧！