嫦娥探月、祝融探火、神舟逐夢(mèng)……在中國(guó)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的征途中，不斷涌現(xiàn)出年輕力量，他們奮勇攀登航天科技高峰，見證著中國(guó)航天事業(yè)的快速發(fā)展，并為此奉獻(xiàn)青春與才智。

(資料圖片)

在北京航天飛行控制中心有一支平均年齡35歲的隊(duì)伍，每當(dāng)他們?nèi)褙炞⒌刈陲w控大廳調(diào)度臺(tái)前重復(fù)著“北京明白”，就意味著一次航天任務(wù)正在進(jìn)行。“北京明白”是他們向浩瀚太空發(fā)送的重要頻率，也是他們對(duì)在太空漫步的航天員的熱情問候。這群年輕人在一場(chǎng)場(chǎng)飛控“接力賽”中創(chuàng)造著紀(jì)錄，他們一次次精準(zhǔn)的控制、一個(gè)個(gè)驚艷的突破，標(biāo)注著中國(guó)航天從跟跑、并跑到超越的創(chuàng)新足跡。

未來(lái)要把智能算法搬到天上

2月9日，神舟十五號(hào)乘組首次出艙作業(yè)，劉傳凱像往常一樣坐在飛控大廳里，實(shí)時(shí)觀察著機(jī)械臂的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，和飛控團(tuán)隊(duì)的同事共同協(xié)助這一次太空作業(yè)。

“這次太空作業(yè)是在實(shí)施首次大小臂組合轉(zhuǎn)運(yùn)航天員，從夢(mèng)天艙大范圍轉(zhuǎn)移到問天艙，再轉(zhuǎn)移到核心艙，回到夢(mèng)天艙的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程有四十多條軌跡，每條軌跡都是一個(gè)復(fù)雜的曲線過(guò)程。”在這個(gè)過(guò)程中，飛控團(tuán)隊(duì)要保證機(jī)械臂每個(gè)環(huán)節(jié)都不能與艙體發(fā)生絲毫碰撞、接觸，“航天員是一個(gè)動(dòng)態(tài)的對(duì)象，所以我們?cè)谝?guī)劃時(shí)要充分考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的裕量保證。”

在時(shí)間表上，劉傳凱與同事們要提前一到兩周完成包括航天員行走軌跡在內(nèi)的所有活動(dòng)的指令和代碼。在剩最后一周時(shí)就要在地面反復(fù)推演和演練，保證可靠穩(wěn)定安全。

除了通過(guò)反復(fù)演練確保每一次作業(yè)萬(wàn)無(wú)一失，在臨場(chǎng)保持冷靜也是重中之重。劉傳凱說(shuō)，冷靜是飛控人的必備素質(zhì)，“長(zhǎng)時(shí)間在任務(wù)一線打磨，面對(duì)復(fù)雜異常情況，必須要冷靜地思考、判斷，及時(shí)地做出處置，要不然就會(huì)影響航天器的生命。”

劉傳凱不僅在機(jī)械臂遙操作領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出，他和團(tuán)隊(duì)研發(fā)構(gòu)建的視覺定位技術(shù)先后應(yīng)用于探月、探火，并在過(guò)程中不斷升級(jí)。“玉兔二號(hào)和嫦娥五號(hào)機(jī)械臂采用了地面遙操作為主的方式來(lái)控制它們?cè)谔焐系淖鳂I(yè)行為，而祝融號(hào)則能夠在天上用視覺相機(jī)感知環(huán)境并重建環(huán)境，規(guī)劃行駛路線。”

未來(lái)隨著智能化能力的提升，劉傳凱和團(tuán)隊(duì)還要把智能算法搬到天上，“把機(jī)器人自身行為層面的能力交到天上去解決。”

他們以毫秒計(jì)量時(shí)間

飛控，就是在地面對(duì)天上的航天器以及它的復(fù)雜活動(dòng)的管理。如果把飛控工作比喻成一場(chǎng)接力賽跑，負(fù)責(zé)研發(fā)產(chǎn)生軟件工具的劉傳凱是“第一棒”，負(fù)責(zé)操控管理航天器的姜萍則是“最后一棒”。作為北京航天飛行控制中心操控團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，姜萍保持著成功率百分之百的操控紀(jì)錄。

“在太空中，空間碎片或其他的小衛(wèi)星可能會(huì)出現(xiàn)在空間站運(yùn)行軌道的前方，在這種情況下，操控團(tuán)隊(duì)就需要進(jìn)行規(guī)避處置，對(duì)它進(jìn)行一次小小的變軌，防止它兩個(gè)發(fā)生碰撞。”

姜萍說(shuō)，正常情況下能夠提前一天計(jì)算出相關(guān)預(yù)警信息，但也有衛(wèi)星臨時(shí)變軌或一些更復(fù)雜的情況發(fā)生。有一次操控團(tuán)隊(duì)提前計(jì)算得到了碰撞預(yù)警，但在碰撞預(yù)警這段時(shí)間內(nèi)，還有其他的重要控制，“我們要調(diào)整原來(lái)的正常的工作計(jì)劃，還要進(jìn)行規(guī)避的操作，所以就需要聯(lián)合考慮設(shè)計(jì)。”

在各種各樣復(fù)雜的情況下，飛控人的時(shí)間都是以毫秒計(jì)量的。“比如入軌過(guò)低這種故障處置，測(cè)控資源非常有限，可能只有幾十秒的時(shí)間進(jìn)行處置，這就要求我們要按毫秒精打細(xì)算，要把指令在可能允許的最短時(shí)間內(nèi)全部發(fā)送到航天器上去，才能完成對(duì)航天器的搶救或者是故障的處置。”

一次次作業(yè)，練就了姜萍和同事對(duì)時(shí)間的精準(zhǔn)把握和精打細(xì)算。在他們眼中，時(shí)間可以被劃分到毫秒級(jí)的顆粒度。

有趣的是，在生活中，姜萍的時(shí)間似乎也比一般人走得更“慢”，“有一次我和朋友去看電影，朋友說(shuō)快快快，馬上就開始了。我一看這不還有1分鐘嗎，我說(shuō)不著急，來(lái)得及，就很從容。”

實(shí)際上，所有飛控人的時(shí)間觀念都特別強(qiáng)，同時(shí)對(duì)時(shí)間的使用又非常從容。“比如30秒，日常生活中可能會(huì)被忽略不計(jì)，但我們認(rèn)為可以干很多事情，可以完成好多條指令的發(fā)送，可以進(jìn)行一次應(yīng)急處置，還可以進(jìn)行一些狀態(tài)的調(diào)整。”

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由劉傳凱、姜萍等人組成的這支航天飛控人隊(duì)伍平均年齡35歲。他們參與了多項(xiàng)重大任務(wù)，見證著中國(guó)航天的快速發(fā)展，并為此奉獻(xiàn)青春與才智。回顧最初的選擇，姜萍和劉傳凱提到最多的一個(gè)詞就是“值得”。

劉傳凱的專業(yè)方向是先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)，2011年他博士畢業(yè)時(shí)趕上嫦娥三號(hào)即將發(fā)射。“北京飛控中心當(dāng)時(shí)正在開展月球車地面遙操作駕駛的論證工作，我很有幸了解到這個(gè)情況，后來(lái)就到這邊工作。”

參加工作后，劉傳凱先后完成了月球車的遙操作駕駛、嫦娥五號(hào)視覺引導(dǎo)的機(jī)械臂月面采樣、空間站機(jī)械臂的遙操作等任務(wù)。每走完一步，就會(huì)有一個(gè)更重大的任務(wù)迎接他，“我在這個(gè)平臺(tái)上有更多的空間可以發(fā)揮，非常享受這個(gè)過(guò)程。”他說(shuō)，自己真正把博士期間所學(xué)的東西轉(zhuǎn)化到祖國(guó)需要的事業(yè)當(dāng)中了。

“有人問我為什么會(huì)選擇航天。回顧我走過(guò)來(lái)的路，我收獲了很多，或者說(shuō)幫助了中國(guó)的飛控事業(yè)從原來(lái)主要做軌道，拓展到現(xiàn)在能夠在天上做一些復(fù)雜的任務(wù)操作。”劉傳凱堅(jiān)定地認(rèn)為，從時(shí)代的發(fā)展角度，自己的選擇是值得的，“隨著年齡的增長(zhǎng)，越來(lái)越發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)人生的價(jià)值更重要，把自己的能力跟國(guó)家的需求對(duì)接起來(lái)，其實(shí)不是每個(gè)人都有這樣的機(jī)會(huì)的。”

劉傳凱認(rèn)定了這條路，也認(rèn)定中國(guó)航天會(huì)越走越快、越走越遠(yuǎn)，開發(fā)月球“南極”，尋找水冰，構(gòu)建科研站，實(shí)現(xiàn)人類的長(zhǎng)期駐留……劉傳凱認(rèn)為，這些都指日可待。