帖子主题:国内激光雷达首次在空间环境应用

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国内激光雷达首次在空间环境应用

文章提交者:zengjun520 加贴在 尖端科技 铁血论坛 http://bbs.tiexue.net/bbs171-0-1.html

中国电科二十七所成功实现国内激光雷达首次在空间环境应用

神舟八号与天宫一号成功交会对接,一项关键技术的突破引起了国内外关注国内激光雷达首次在空间环境应用。这项技术不仅在我国是首次应用,在世界载人航天领域也是一个需要不断突破的课题。


从“摸着石头过河”的大胆探索、海量试验精密求证到技术的不断创新完善,十年来,中国电科二十七所坚持探索实践、自主创新,最终实现国内激光雷达在空间环境的首次应用,多项技术指标填补国内空白,综合指标达到甚至超过世界先进水平。


激光雷达在空间环境完成首次应用


在茫茫太空中,需要一双“眼睛”来发现、识别并引导神舟八号与天宫一号顺利“牵手”,最终实现交会对接。激光雷达就是这样一双长在神舟八号飞船上的“眼睛”。


中国电子科技集团公司第二十七研究所所长薛海中告诉记者,要实现两个航天器在太空的“相遇”和“相连”,必须清楚两个航天器当时的相对飞行状态,例如飞行的速度、相对的距离和角度等。


“激光雷达安装于神舟八号运输飞船上,在运输飞船与目标飞行器交会对接接近段和靠拢段,主要完成对安装于天宫一号的目标飞行器的搜索、捕获、跟踪测量,实时获取飞行相对位置和速度参数,支持飞船完成空间交会对接控制任务。”薛海中说。


激光雷达不仅是本次载人航天任务的新设备之一,也是国内激光雷达在空间环境的首次应用。此次交会对接任务中,测量参数多、精度高、动态范围大、体积功耗严格受限,对我国载人航天领域既是一个全新的挑战,又是一个突出的难题。


从2001年项目立项至今,中国电科二十七所积极开展技术创新,进行了大量的试验,收集和掌握了数百万个激光雷达一手数据,突破了五大关键技术,建立了一套适合激光雷达航天规范的技术流程和工艺规范。这些技术指标填补国内空白,综合指标达到甚至超过了世界先进水平,为我国激光雷达测试系统的未来发展和测试标准的建立奠定坚实基础。


汗水铺就激光雷达“从无到有”之路


作为我国载人航天系统首次使用的新技术之一,激光雷达技术没有任何经验可以借鉴。在困难和压力面前,二十七所科研人员摸着石头过河,不断探索和实践,用自己的艰辛与汗水铺就了一条“从无到有”之路。


二十七所科研人员介绍,太空中探测距离是激光雷达的关键指标之一,对是否成功交会对接起到至关重要的作用。然而,我们所能进行的所有激光雷达试验都是在地面,受大气衰减影响,作用距离无法精确模拟太空中数值。


为了得到太空与地面作用距离的准确对应关系,二十七所创造性地建立了天地差异模型,并转战大江南北,奔赴祖国各地开展外场试验,获得较为接近太空环境的远距离测试数据。


蒙古阿拉善、青海同德、甘肃酒泉、云南丽江……从沙漠到草原,从盆地到山峰,10年间,他们横向走过6个省区市,行程10万余公里。在青海同德海拔4000多米的外场,二十七所的22名科研人员克服高原反应带来的不适,背负20多公斤的设备爬上无名山头,用最短的时间架起试验设备,用汗水与智慧换来了激光雷达威力试验的第一手数据。


有了数据和试验,激光雷达要想实现工程应用,还需要一套完备的测试系统。此前,国内针对激光雷达的测试系统,尤其是动态综合测试系统的研究几乎是空白。


又是一次从无到有的尝试。从最初的由手推车载着合作目标模拟动态试验,到车载、航模飞机,再到后来建立一套专门的双移动差分GPS标校系统和多自由度滑轨系统,二十七所科研人员通过不断调研、借鉴其它测试系统,成功地研发了车载双移动差分GPS测试标校系统和多自由度轨道运动控制系统等动态综合指标测试系统,满足了指标测试覆盖性的需要。


“这不仅为我国激光雷达测试系统的未来发展和测试标准的建立奠定了基础,更建立了一套适合激光雷达航天规范的技术流程和工艺规范。”二十七所激光雷达室主任董光焰说。


“航天精神”引领团队再创辉煌


在航天人的心目中,始终树立着“国家利益高于一切”的核心价值观。中国电科二十七所团队始终牢记党和国家的重托,用一个个试验、一滴滴汗水、一次次创新、一个个不眠之夜铺平了通往成功的道路,践行了对党和国家的庄重承诺。


然而,谁能想到,这支不穿军装而又特别能战斗的队伍,平均年龄还不到30岁。


中国电科二十七所党委书记左雷提起这支队伍时连连感叹,每一个人都默默付出、无私奉献,才确保整个任务的成功。


董光焰,二十七所激光雷达室主任、交会对接激光雷达项目负责人。在课题组遭遇挫折士气低落的情况下,临危受命,毅然担起重任。在短短几个月时间里,董光焰全身心投入到技术和管理工作中。2011年春节加班进行的某项技术归零过程中,董光焰6天6夜只休息了不足20小时,硬是用一股子拼劲儿找出了症结所在,完成了归零。


“神八不上天,我就不要孩子”,团队中最年轻的副总师张清源这句话让人印象深刻。这位80后男生从参与该项目至今就很少有机会回家,几乎把所有精力和时间都放在了激光雷达研制上。


屈恒阔,激光雷达型号主任设计师。孩子还未满月,他就率队赶赴外场做威力试验……


载人航天工程副总指挥、中国电科集团公司总经理熊群力告诉记者,交会对接激光雷达项目是一个只能成功不能失败的重大任务,研制团队表现可圈可点。在研制过程中,团队里的每一个人都未雨绸缪,提早做研制工作计划,每一步都严格落实情况,全力以赴进行研发、试验等各项工作,用严明的纪律,雷厉风行的作风,严谨科学的工作态度确保成功、确保万无一失。


“正是有了这样一个敬业、勇于担当的团队,交会对接激光雷达项目才能稳步推进。也这是因为有这样优秀的团队,中国航天事业必将再创辉煌。”中国电科集团公司党组书记樊友山说。


延伸阅读: 型号 总指挥
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      2011/12/25 9:31:27

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