自動控制穿越“神九”、“蛟龍”海天夢想
http://m.sharifulalam.com 2012-08-13 15:17
航天技術、載人潛水器技術作為世界高科技的一個重要領域，代表著一個國家的技術水平和能力水平，是多種技術的綜合與反映，如能源技術、材料技術、電子信息技術等等。而自動控制技術也在其中發揮著關鍵性的作用。
“上九天攬月，下五洋捉鱉”，無數中國人的夢想在同一天得以夢圓。讓我們倍感驕傲的是，中國自主自動控制技術的快速發展在這一天也得以印證！
2012年的6月24日是中國人最值得驕傲自豪和慶賀喝彩的日子，這一天，在據地球340多公里的近地軌道，3名中國航天員圓滿完成神舟九號與天宮一號的手控交會對接。在西太平洋馬里亞納海溝，中國“蛟龍”號載人潛水器成功沖擊7000米，最大下潛深度達到7020米。中國航天員和潛航員同時在太空和海底取得的重大科技突破為中國人拓展了探索天地宇宙奧秘的疆域。
航天技術、載人潛水器技術作為世界高科技的一個重要領域，代表著一個國家的技術水平和能力水平，是多種技術的綜合與反映，如能源技術、材料技術、電子信息技術等等。而自動控制技術也在其中發揮著關鍵性的作用。
自動控制技術深入應用于航天科技的各個領域，尤其是飛行器的制導、導航和控制技術是世界公認的難題，交會對接是建造、運營空間實驗室、空間站的一項基本技術，也是月球取樣返回和載人登月工程的基礎技術之一，此次神舟九號載人飛船與天宮一號目標飛行器先后實現自動和手動交會對接，更是對于GNC系統的高度考驗，要求CNC系統實現空間交會高精度的測量控制，兩次交會對接的完美成功正是對飛船飛行控制的精確性、穩定性的最有力證明。
而除了控制飛船飛行軌道和姿態的CNC系統，自動控制技術在神舟九號其它系統的應用也無所不在。承擔神舟九號和天宮一號研制任務的中國空間技術研究院相關專家揭秘稱，神舟九號由14個分系統組成。隸屬于儀表與照明分系統的儀表控制器應用軟件，發揮智能管理員的重要作用。飛船上14個分系統所有的參數內容都要通過數管分系統轉發到飛船儀表上來顯示，而要想將復雜的參數變成航天員可以掌握的直觀數值，儀表控制器應用軟件作為智能管理員直接發揮作用。
當“神九”各個分系統開始運行的時候，所產生的數據會匯集到數管分系統，然后智能管理員對數據進行匯總，并轉換為航天員可以直觀識別和操作的內容，并在儀表上顯示出來。這樣，航天員通過飛船上的儀表就可以直觀了解與飛船有關的所有參數，時刻掌握飛船各個部分的運行狀態。
當然，對于“蛟龍“號自動控制技術同樣不可或缺。專家稱控制系統如同“蛟龍”號的大腦與神經。“蛟龍”號的自動化系統由中國科學院沈陽自動化研究所負責研制，穩定的、貼近海底的自動巡航能力和精確的懸停定位能力是“蛟龍”號載人潛水器的一項國際領先技術。
據介紹，控制系統主要包括航行控制系統、綜合顯示系統和水面監控系統。為了更好地驗證控制系統的功能及訓練潛航員，并對下潛試驗取得的數據進行分析，科研人員又研制了半物理仿真平臺和數據分析平臺兩大輔助系統。
載人潛水器航行控制系統主要完成潛水器傳感器信息采集、導航定位、執行機構控制、信息傳遞等功能。航行控制計算機控制潛水器執行各種動作，采集潛水器各種傳感器信息，包括導航信息、液壓系統信息，生命支持系統信息、能源信息等，并對各耐壓罐、接線箱的泄漏和補償液位進行檢測。航行控制系統一方面將各種信息發送給綜合顯控系統進行顯示和保存，另一方面將潛水器生命支持等關鍵信息發送給聲學系統，該信息通過數字通信傳輸到水面監控系統。
綜合顯控系統可為操作員提供全程操作指導與數據監視功能，信息顯控功能主要實現了潛器位置坐標、母船位置坐標、目標點位置坐標的顯示、生命支持系統顯示、傳感器信息系統顯示、液壓系統信息顯示、推進器信息顯示等功能。綜合顯控系統提供完整的數據記錄與數據分析功能，對系統中500多項數據進行全程完整的數據記錄，并由專業的數據分析平臺對這些數據進行分析。
水面監控系統是監視母船與潛器位置及潛器主要自然信息的水面監控系統，可以為指揮員實時提供所需信息，從而對母船姿態與潛水器位置進行正確判斷，進而指揮進行相應的操作。
“上九天攬月，下五洋捉鱉”，無數中國人的夢想在同一天得以夢圓。讓我們倍感驕傲的是，中國自主自動控制技術的快速發展在這一天也得以印證！
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