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近日，我國天舟二號貨運飛船與空間站天和核心艙成功實現(xiàn)自主快速交會對接，“萬里穿針”技術(shù)再現(xiàn)太空。在這個過程中，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(tuán)隊研發(fā)的三維實時航天可視化技術(shù)提供了技術(shù)助力。

據(jù)了解，空間交會對接是載人航天活動的三大基本技術(shù)之一，是實現(xiàn)空間站和空間運輸系統(tǒng)的裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營救等在軌服務(wù)的先決條件，復(fù)雜度高、精準(zhǔn)度高，對自主性和安全性要求都極高。此次天舟二號與天和核心艙的交會對接是我國在軌進(jìn)行的第2次快速交會對接，實現(xiàn)自主入軌和交會對接，全程不需要人工干預(yù)。之所以對這樣重大工程也有“放手不管”的底氣，是因為在地面的控制中心，青島的三維實時航天可視化技術(shù)分秒不停地還原著飛船在太空的實時狀態(tài)，確保對接過程“盡在掌握”。

據(jù)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(tuán)隊郭陽博士介紹，天舟二號在對接過程中會實時向地面回傳大量數(shù)據(jù)，透過這些數(shù)據(jù)，地面工作人員得以了解飛船的相對位置、坐標(biāo)、姿態(tài)等信息。但在對接過程中，天舟二號的速度可達(dá)每秒鐘8米，“瞬息萬變”的運動過程對控制中心的數(shù)據(jù)分析和掌握能力提出了極高的要求。地面的工作人員必須第一時間從數(shù)據(jù)中“讀出”飛船實況，以確保自主對接順暢進(jìn)行;但飛船每秒傳回的數(shù)據(jù)足足有8G之多，而且都是相對原始的數(shù)據(jù)，要靠人工把這些數(shù)據(jù)“吃透”就必然存在時間差，無法做到實時跟進(jìn)。這時候，就需要三維實時航天可視化技術(shù)發(fā)揮作用。

“我們搭建了實時轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，在收到飛船發(fā)來數(shù)據(jù)的0.1毫秒內(nèi)，就可以對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行‘翻譯’，從而驅(qū)動控制中心屏幕上的飛船模型調(diào)整姿勢，與太空中的飛船保持同步。”郭陽說，“如此一來，飛船在空中的狀態(tài)幾乎得到了實時再現(xiàn)，飛船即使‘相隔萬里’也仿佛‘就在眼前’，地面的工作人員可以在第一時間看到其變動，為地面控制中心的下一步?jīng)Q策提供依據(jù)。”

據(jù)悉，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(tuán)隊已經(jīng)參與并圓滿完成了包括“嫦娥工程”系列任務(wù)、“天問一號”火星探測任務(wù)、中國首個空間實驗室“天宮一號”等在內(nèi)的多個航天工程，為我國航天事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)了“青島力量”。(作者：廖洋 曹玉潔)