報道時間：2021-06-17
媒體來源：大眾報業(yè)·半島新聞
半島全媒體記者 劉金震
神舟十二號載人飛船正式出征，浩瀚太空必將留下更多中國足跡。在青島理工大學(xué)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所，航天可視化團隊自主研發(fā)的深空探測三維實時可視化技術(shù)再次披掛上陣，將神舟十二號航天器拉近到地面控制人員眼前，實時精準(zhǔn)展示飛行器的運行軌道、姿態(tài)以及位置等信息，繼續(xù)為祖國航空航天事業(yè)發(fā)展貢獻高校力量。
久經(jīng)考驗從臺前轉(zhuǎn)到幕后
在青島理工大學(xué)黃島校區(qū)，一幢三層高的實驗樓里，有一層大門卻緊閉。整個樓層看起來普普通通，但24小時無死角監(jiān)控中，處處可見的航空航天元素，似乎詮釋著科研人員忙碌的背后，正是與航空航天密切相關(guān)的事業(yè)，這里便是青島理工大學(xué)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所。在神舟十二號升空的重大歷史時刻，團隊成員張慶海老師特意開了一堂思政課，與學(xué)生一起關(guān)注飛船發(fā)射進展，近距離感受祖國在航天事業(yè)上的跨越。與此同時，團隊自主研發(fā)的技術(shù)正在為神舟十二號護航，掩不住的興奮和激動寫在師生臉上。
自2011年神舟八號飛船發(fā)射升空，到神舟十一號飛船順利返回，這支團隊從未缺席，利用深空探測三維實時可視化系統(tǒng)和技術(shù)，保障了歷次航天任務(wù)的順利完成。團隊的郭陽老師清晰記得，神舟八號發(fā)射飛行控制與指揮任務(wù)是深空探測三維實時可視化系統(tǒng)首次在國家載人航天工程中進行應(yīng)用，前期經(jīng)歷了無數(shù)次聯(lián)調(diào)測試，在飛船正式發(fā)射升空的那一刻，航天可視化團隊所有任務(wù)參加成員還是異常興奮和緊張，但是背后也透露著一份自信。
此后的十余年間，航天可視化團隊參與執(zhí)行了近30次航空航天工程、探月工程以及深空探測工程任務(wù)，深空探測三維實時可視化系統(tǒng)的可靠性不斷得到驗證，在工程任務(wù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。郭陽老師告訴記者，從神舟十一號到神舟十二號，時隔五年，這一刻他們滿懷期待。就在前幾天，郭陽恰好到北京出差，特意到了一趟北京航天城，與現(xiàn)場技術(shù)人員溝通，了解了神舟十二號任務(wù)可視化系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況。“技術(shù)是我們團隊研發(fā)的，恰逢建黨100周年執(zhí)行如此重要的航天任務(wù)，心里除了緊張，更多的是激動，相信此次任務(wù)一定能圓滿成功。”
實時呈現(xiàn)飛行器運行姿態(tài)
記者了解到，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所成立于2008年，團隊由長江學(xué)者趙正旭教授領(lǐng)銜，服務(wù)國家載人航天、探月工程以及深空探測工程。由航天可視化團隊研發(fā)的深空探測三維實時可視化技術(shù)，為此次神舟十二號載人飛行任務(wù)提供關(guān)鍵技術(shù)支持和工程保障，也再一次把世人目光聚焦于高校力量，更聚焦在這支略顯神秘的科研團隊上。
神舟八號飛船太陽帆板展開過程的實時可視化
航天可視化團隊研發(fā)的深空探測三維實時可視化技術(shù)和系統(tǒng)，主要應(yīng)用于飛船的發(fā)射飛行控制與指揮。團隊成員張慶海老師告訴記者，在火箭發(fā)射升空之后，地面控制人員無法通過肉眼觀測飛船在地球上空的運行情況，神舟十二號載人飛船飛行過程中，會以每秒8G的傳輸速度向地面?zhèn)鬏旓w船測控數(shù)據(jù)。在變幻莫測的太空環(huán)境以及遠(yuǎn)距離控制條件下，實時精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)解析對于地面控制人員的精準(zhǔn)控制尤為重要。
深空探測三維實時可視化技術(shù)完全依靠真實數(shù)據(jù)驅(qū)動，對海量測控數(shù)據(jù)進行實時精準(zhǔn)解析，將飛船的運行軌道、姿態(tài)以及位置信息等實時呈現(xiàn)，遠(yuǎn)在太空的飛行器，立刻被“拉近”到北京航天飛行控制中心指揮大廳屏幕上，實現(xiàn)了航天器整個飛行過程的三維實時可視化，為地面控制人員的精準(zhǔn)控制和決策提供依據(jù)。
自主研發(fā)傾注了幾代人心血
作為航天可視化團隊的領(lǐng)軍人物，趙正旭教授一直心系航天。記者了解到，上世紀(jì)九十年代，趙正旭教授在國外留學(xué)期間，立志為祖國航天事業(yè)做出貢獻，俯身鉆研，耗時16年時間，獨立開發(fā)了一套太空電子沙盤系統(tǒng)（深空探測三維實時可視化系統(tǒng)原型），為當(dāng)時人類已知的天體建立三維數(shù)字模型，百萬星體，浩瀚數(shù)據(jù)，趙正旭教授嘔心瀝血，完全自主研發(fā)成為系統(tǒng)的一大看點。
進入21世紀(jì)，國家大力開展載人航天與探月工程，面對祖國航天事業(yè)的需要，當(dāng)時在國外已經(jīng)獲聘終身教授的他，毅然決定回國投身航空航天事業(yè)。張慶海老師說，當(dāng)時趙正旭教授帶領(lǐng)團隊全部人員撲上去，前前后后用了一年多時間，才把整個深空探測三維實時可視化系統(tǒng)研發(fā)成型，多年來一直在根據(jù)工程任務(wù)的特點進行優(yōu)化改進，傾注了團隊師生兩代人的心血，趙正旭教授也從一個意氣風(fēng)發(fā)的留學(xué)少年變成滿頭銀發(fā)的花甲老人。
等待下一次任務(wù)貢獻青島力量
十多年的時間，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所航天可視化團隊此前先后參與并圓滿完成多項國家載人航天、探月工程以及深空探測工程任務(wù)，主要包括載人航天工程天宮一號與神舟八號、神舟九號、神舟十號交會對接可視化飛行控制與指揮任務(wù)，天宮二號與神舟十一號、天舟一號交會對接可視化飛行控制與指揮任務(wù)，天舟二號貨運飛船與天和核心艙交會對接可視化飛行控制與指揮任務(wù)，探月工程嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥五號T1飛行試驗器、嫦娥四號以及嫦娥五號的可視化飛行控制指揮與遙操作操控任務(wù)，以及天問一號火星探測任務(wù)。
神舟十號與天宮一號交會對接過程的實時可視化
張慶海老師說，盡管團隊在航天可視化領(lǐng)域取得一定成果，研發(fā)的可視化技術(shù)已經(jīng)走在世界前列，但是仍會不忘初心，牢記使命，一如既往的走下去，繼續(xù)積蓄力量，不斷對系統(tǒng)進行完善改進，為祖國的航天事業(yè)發(fā)展貢獻出更多的青島力量和智慧。
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