解永春:用20年绘就载人交会对接蓝图
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解永春:用20年绘就载人交会对接蓝图
来源:中国航天报日期:2012/09/14
1992年,她的论文《黄金分割在自适应鲁棒控制器设计中的应用》发表在《自动化学报》上,从那一刻起,她的名字就与航天器控制和空间飞行器交会对接紧紧连在了一起。之后,她又有80多篇关于航天器控制和交会对接控制专业的学术论文发表,提出了对飞行器交会对接多个关键问题的解决方案,确定了她在这一领域的地位。当神舟飞船与天宫一号目标飞行器成功对接的那一刻,大家都说她成功了!可她却谦虚地说今天的成绩都是她的老师和团队一起努力的结果,她只是执笔把“蓝图”描绘了出来。但画这张图,她用了整整20年时间……
她就是载人飞船GNC(制导、导航与控制)系统主任设计师、中国航天科技集团公司五院502所的解永春。
每一个民族都需要有仰望星空的人。
因为对头顶那片苍穹的向往,因为心中怀有美好的“航天梦”,因为源自对自己职业的敬畏和执著,解永春,这位航天一线设计师在自己的岗位上坚守了20年。在这20年间,“交会对接”无疑是她工作的主题词。在她看来,一位航天科技工作者最幸福的事情,莫过于能够让自己的设计方案在太空中变成现实,且一切都在自己的掌控之中。
2012年6月18日,在北京航天飞行控制中心,她亲眼目睹了神舟九号和天宫一号的载人对接时刻。那一刻,她脸上露出了幸福的笑容。与之前神八与天宫对接成功时的激动和兴奋相比,她此刻感觉更多的是放松和满足,因为从预研到设计再到型号立项,12年漫长的坚守,终于让中国载人航天史上又添上了完美的一笔,她深刻体会到了幸福的来之不易。
“灵魂人物”解老师
大多数人在电视中看到,飞船姿态受控、行进速度适当、数据显示正常。在短短几分钟的时间内,呈现在世人面前的交会对接完成起来是如此“简单”。殊不知,这一系列看似简单的操作背后,无论是方案研究、理论分析,还是设计论证、仿真验证,抑或是工程化研制等等,每一个环节都极其复杂。而完成这一任务的中国航天科技集团公司五院502所交会对接方案设计团队,为了这个艰难而复杂过程的实现,怀着航天梦,付出了十多年的汗水与智慧。解永春就是这个团队的“灵魂人物”。
熟悉解永春的人都亲切地称她为“解老师”。作为载人飞船GNC(制导、导航与控制)系统主任设计师,解永春无疑是这个领域的“权威专家”。在很多需要做出决策的关键时刻,很多人都会把期待的目光投向她。
“自始至终,她都是公认的手控交会对接团队中不可或缺的人物,从最初的理论算法研究到最后的工程实现,每一步都留下了她不可磨灭的足迹。”她的同事陈长青说。
与交会对接结缘
“因为当时我有一个师姐在502所工作,我就跟着来了。原因很简单,我原来在清华学电子工程,后来被保送到502所读研究生,502所是做控制的,控制与自动化和电子工程比较近,基础课都一样,所以就转了专业,没想到一直干到现在。”解永春谈到她为什么从事当前的工作时淡然地说。就是当初简单的理由,让她在502所一干就是十多年。
刚到502所时,解永春是做预研的,并且经过几年的工作已成为预研室副主任。当时也有一个从事重点型号研究的工作机会摆在她面前。从当时的情况看,无论是继续留预研室还是去做型号,哪种选择都比研制一个不知道什么时候能出成果的GNC系统要好。
问道她为什么会选择GNC时,解永春又是淡淡地说:“年轻的时候对新东西感兴趣,而且GNC代表着一个国家的科研能力。当时只有美国和俄罗斯独立掌握了交会对接GNC技术,无论是出于对航天的责任感,或是别的原因,我当时的想法很简单,觉得不能让国家丢人。因为觉得自己对这个领域相对熟悉,所以就决定加入这个团队。”
解永春说,她当时对自己是否能将GNC搞成功,心里也没有底,很多年一直不敢告诉同
学她在干什么。保密只是其中一个原因,她怕最后没有研究出来,没面子。“因为这个东西一弄全国人民都知道了,实际上到现在为止,我的同学都不知道我是从事这份工作的,只知道我在航天工作。”
12年的坚守与耕耘
“我2000年开始就接受了这份工作。别人知道我在干交会对接,可总觉得我研究的这个东西也不知道能变成什么样,我那个时候压力也比较大。所有事情都是未知的,没有人给你准备现成的资料。”谈到GNC系统的研制过程,解永春说。
当时世界上只有俄罗斯、美国两个国家独立掌握交会对接技术,客观条件决定这两个国家不可能给中国提供帮助,中国要掌握对接技术只能靠自己。虽然解永春及其团队对于研制成功抱有信心,但是却不知道什么时候能研制出来。
2000年,解永春和同事开始了预研,在一切都是未知的情况下,解永春埋头干了4年,可以说真真切切坐了4年“技术冷板凳”。
“一直干到2003年神五发射成功之后,我们的项目才立项,连自己的岗位都没有确定。”解永春回忆道。
2004年,交会对接项目从预研转向型号研制,在大多数人看来是个好消息,大家看到了曙光,可是现实并非如此。
“虽然立了项,可是这并不是就万事大吉了,有多大把握能成功,谁心里都没底。当时也有人劝过我去做别的型号,因为航天是靠实力说话的,没成果什么都是白说。领导们都说,那是‘黎明前的黑暗’。”解永春说。
当问到她这十多年中有没有想过放弃时,解永春看了看窗外,停顿了一会儿说:“没想过是不可能的,但是转念一想都干了这么多年了,哪能说放弃就放弃,而且我感觉这就是我的责任。那个时候整个团队大家互相鼓励是非常重要的,当时也只有靠同事们的信任和努力,那个时候确实是挺不容易的。”
解永春告诉记者,她常用“行百里者半九十”这句话告诫自己,或许是性格中的坚持,让她和她的团队走到了最后。
都说当年她爱“吵架”
“我认为这个数据偏差值太大!”
“这是按照模拟得出的数据,程序是上回开会时确定的。”
“我认为最开始的算法是不对的,程序缺少一个备份方案。”
“那就两个值都重新算一遍,到时再写报告吧。”
……
GNC方案研发时,这是在实验室中每天都会上演的场景。不知从何时起,大家谈到解永春,对她的印象都是“爱吵架”。她自己也并不忌讳。回忆起预研工作刚起步的那些日子,解永春忍不住地笑言:“那时候大家天天都在争论,每一个设计、每一步方案都要经过反复讨论,每一个小的环节都可能要经历多番激烈的争执。”
对于解永春及其团队,在没有成熟经验和技术可借鉴的情况下,要在短时间内赶超世界先进水平,难度非常大。“那些日子里,我们常常为了一个设计方案的细节如何处理而争得面红耳赤。”解永春说。
然而,他们越争论,关系却越紧密。正是在互相碰撞、启发的过程中,大家反复地进行设计优化,一遍遍地模拟仿真,并最终将每个设计细节敲定了下来。
解永春把这种“争吵”看成是头脑风暴,是大家智慧碰撞的过程。十几年来,他们“吵出”了满足人体工效学的手动控制系统设计方案、黄金分割与相平面相结合的自适应控制等先进技术;“吵出”了手动交会对接控制系统与自动交会对接控制系统既相对独立又兼容互补的设计思想,并将TV摄像机和激光雷达引入了手控系统;“吵出”了手动交会对接“模拟系统”,该系统可以模拟太空的环境和飞船舱体,为航天员培训提供直观的操作环境,从而达到最真实的测试结果,这也是他们创立的最有说服力的实验室验证方法。
“虽然大家天天吵,但吵完之后却没有隔阂。因为始终有一个科学的标准来衡量谁对谁错,那就是数据。在数据面前,谁也不过多地考虑面子。这样的考虑少了,很多人就吵成了彼此敬佩的朋友。”解永春解释说。
“怎么赶都赶不走”
这么多年,这个团队里最大的头衔也不过是交会对接组组长,也没有可马上呈现的成果。然而在解永春的团队中,从没有人因为待遇或是升职原因离开过,“这些人,是怎么赶都赶不走的!大家对飞船、对交会对接的情结根深蒂固,他们也是我坚守的动力。”解永春感慨