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神舟八号任务可视化


“神舟八号”飞船是一艘无人飞船,是中国“神舟”系列飞船的第八艘飞船,于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征二号F”遥八火箭顺利发射升空。升空后2天,“神八”与此前发射的“天宫一号”目标飞行器进行了空间交会对接。组合体运行12天后,“神舟八号”飞船脱离“天宫一号”并再次与之进行交会对接试验,这标志着我国已经成功突破了空间交会对接及组合体运行等一系列关键技术。2011年11月16日18时30分,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功分离,返回舱于11月17日19时许返回地面。

“天宫一号”与“神舟八号”的交会对接任务需要高精度飞行器定轨,特别是必须准确地遥测到两者的位置,舱口在何位置,要求对准的精度须达几个毫米的量级,此次飞行将对未来的载人任务进行充分的技术验证和准备。

团队开发的交会对接三维可视化测控系统参加我国首个空间站“天宫一号”的发射任务与首次交会对接任务

为了使工作人员得知飞行器的所有状态,包括姿态、舱内情况等,并通过可视化系统快速、直观遥控,并更准确指挥飞船做旋转、开舱等各种动作,赵正旭教授带领团队不断完善升级三维可视化系统。此外,搭建的新系统功能更加复杂,实时接受并同步处理数据的能力得到大幅度提高。该系统实现了由“航天可视化”向“可视化航天”过渡,即可视化系统与指挥控制系统的融合。

团队成员参加“神舟八号”与“天宫一号”首次交会对接,为任务保驾护航

“神舟八号”任务圆满结束后,北京航天飞行控制中心向赵正旭科研团队送来感谢函。函中指出,在“神舟八号”卫星任务准备和执行过程中,航天可视化团队研发的“三维可视化测控平台”功能全面、性能稳定,为“天宫一号”、“神舟八号”空间飞行过程提供了准确实时地三维实景仿真,特别是两目标轨道/姿态控制、交会对接等关键过程展示精彩、完美、逼真,充分展现了开拓创新、勇于攻关、团结协作的优良作风。

“天宫一号”与“神州八号”交会对接任务中北京航天飞行控制中心向研发团队致谢

2011年11月14日20时,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,“天宫一号”与“神舟八号”成功进行了第二次交会对接。这次对接进一步考核检验了交会对接测量设备和对接机构的功能与性能,获取相关数据,达到了预期目的。

19时24分,北京航天飞行控制中心向组合体发送指令,飞控中心的大屏幕上,中间位置显示出“神舟八号”逐渐撤离“天宫一号”的三维动画,两侧分别显示着从“天宫”看“神舟”、从“神舟”看“天宫”的图像;大屏幕下,工作人员紧张有序地忙碌着。4分钟后,“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船交会对接机构顺利解锁,组合体成功分离,“神舟八号”飞船缓缓撤离至140米停泊点。在地面控制下,“神舟八号”再次向“天宫一号”缓缓靠近,30米,20米,10米……。屏幕中央图像显示,神舟步步追赶、步步靠近,逐渐抵达天宫“身旁”。经过接触、捕获、缓冲校正、拉回、锁紧等技术动作,两个航天器最终实现二次对接,再次形成刚性组合体,以优美的姿态飞行在浩渺太空。

“神舟八号”与“天宫一号”第一次交会对接
“神舟八号”飞船与“天宫一号”第二次对接成功
2011年11月3日,党和国家领导人吴邦国、温家宝、李长春、习近平、李克强、贺国强等在北京航天飞行控制中心观看天宫一号和神舟八号交会对接实况
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