我国首次在在线轨迹优化闭环制导的飞行试验

1月12日这天,我国航天事业迎来了一个里程碑时刻。北京的16时,酒泉卫星发射基地上空划过一道亮光,那是由中山大学和中科宇航联合搞出的“力鸿”一号遥一试验火箭。这次火箭飞到了卡门线以上,也就是距地面大概100公里的高度。这可是国内首次在这个高度做在线轨迹优化闭环制导的飞行试验,对于火箭返回阶段的核心制导技术有重大突破。 这个试验主要是为了看看能不能让火箭安全回来。在接近120公里的最高点后,火箭就没有动力了,开始往回飞。当它降到离地面70公里的时候,由中山大学自主研发的“慎思”二号D箭载制导计算机就开始干活了。这个系统要在跨速域、大空域再入这种复杂环境下工作,必须克服气动特性非线性强、终端约束耦合紧密、箭载计算资源有限这些难题,最终把火箭的助推器给稳稳地送到米级精度的着陆点,还保持了稳定姿态。 这次试验的数据显示,“慎思”二号D系统表现得很牛。它不仅抗干扰能力强,而且所有元器件都是国产的,连算法都是中山大学团队自己开发的。这种滚动时域优化架构在嵌入式平台上运行得特别顺溜,计算效率和精度都符合工程要求。这玩意儿能满足高动态环境下的实时制导需求,给以后适配别的型号火箭打下了基础。 中山大学的陈洪波教授说,这次搞成功了高校和企业合作的新模式。团队里有好些在读研究生都成了型号工程师,从头到尾参与了研发工作。他们编了几万行核心代码,做了很多次地面试验才搞定的。这个算法是当前国际上可重复使用航天器领域的前沿方向,以前那种预编程的老办法现在不行了,实时优化能让飞行器更聪明。 虽然陈教授也承认这次试验还没覆盖整个返回过程,以后还得在动力返回和全流程决策上使劲攻关,但这确实给我国构建低成本空间运输体系注入了强大动力。只要产学研协同机制继续深化下去,咱们国家的航天事业肯定会越来越自主、越来越强。