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这个学霸过于自律

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第177章 极限测试,强大的GNC算法【二合一】
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梁占军接到消息,得知自主交会对接算法完成,当即放下手上的工作赶了过来。 再次从徐铭口中确认情况,当即决定尽快实验。 “今天出门就觉得心情格外好,想着有好事,原来是这么大的惊喜。” “厉害。” “只用四个月不到的时间,便解决算法问题,可是相当于给我们争取了更多周期。” “相信我国的首次空间轨道自主对接实验,肯定能取得圆满的成功。” 办公区内,梁占军看着眼前的徐铭,丝毫没有掩饰自己脸上浮现出的激动。 旁边其他人,同样兴奋不已。 呼吸都仿佛急促起来。 最适合发射的窗口期是固定的,时间上不能更改。 否则会严重影响航天器进入预定轨道。 在这种情况下,算法开发如此迅速,相当于给其他部门争取了更多时间。 比如轨道的计算与预测。 梁占军认可徐铭,邀请其参与自主对接算法,更多是出于北斗项目时留下的印象,本以为能减轻这块压力,结果实际表现却如此令人吃惊。 短短四个月不到的时间,便完成了算法开发工作。 尽管眼下此算法,还未通过任务仿真试验。 念头停留在这里,他下秒又想到什么,话音才刚落下紧接着又补充句。 “关于算法的仿真测试,你这边有啥需求,院里保证无条件配合支持。” 徐铭闻言倒也没卖关子,下秒便表达意思。 “刚才我还在同许教授说起这个。” “我准备构建整个交会对接系统的高保真模型,包括动力学传感器,执行机构甚至是各种故障模式,对设计的算法进行极限测试。” “对于研发的GNC自主交会对接算法,徐教授可是非常的有信心。”许崇兴闻言在旁边微笑着附和一句。 以他对徐铭的了解,既然敢说出这句话,便说明对算法具有足够的自信。 倒也不会担心,所谓的极限测试。 何况这恰恰能保证成功率。 梁占军知道徐铭的数学建模水平,闻言也没有异议。 随即便点头答应下来。 “那好。” “就按照你的要求进行安排。”说话时斩钉截铁。 …… 徐铭得到院里的支持,立刻便展开行动,借助大量的实际数据,着手构建整个交会对接保真数学模型。 要知道数学模型本就是他擅长的,况且又有着多线程并行思维同时演算。 周期上倒不会太长。 加上院内以前构建的模型,最终只用几天时间。 尽管再次给了大家不少冲击力,愈发感觉到普通研究员和天才之间的差距,但眼下众人的关注点,却已落在了算法的仿真测试上面。 对其结果表示期待。 因为这除了是对他们这几个月工作的肯定,更关乎着天宫一号能否成功与神舟飞船实现自主对接。 4月13日,周五,空间技术研究院。 今天仿真实验室内,堪称有史以来最热闹的。 除徐铭和许崇兴以及郭昊强邱轩等人,主要负责整个仿真模拟工作外,梁占军和黄振海两位教授研究员,同样老早过来见证这一激动人心的时刻。 至于其他院内的研究员,被吸引来的更是不少。 “经过这几天院内方面的鼎力配合,我们在院里强大的计算机群上,成功建立了整个系统高保真数学模型。” “包括动力学模型,环境模型……” “敏感器模型等。” “还有GNC算法模型,也已经嵌入到回路中。” 徐铭站在中间的系统屏幕前,同身旁梁占军和黄振海讲解整个数学模型。 所谓的任务仿真,其核心思想是,在不点燃一枚发动机的情况下,在电脑计算机和模拟设备上,尽可能真实的复现并演练整个交会对接任务。 整个过程会进行成千上万次,只为太空中精确对接。 “大家都辛苦了。” 梁占军闻言点点头道:“你们按照自己的安排展开仿真测试就好。” 他和黄振海都未参与测试,完全以观众的身份出席。 把这句话听进耳中,徐铭便也不再多说,扭头把目光投向担任仿真人员的邱轩下达指令。 “邱副研究员。” “开始吧。” “收到徐教授。”邱轩强行按耐住兴奋情绪应声。 接着一番操作下,在纯数字环境中,虚拟神舟飞船与天宫一号不断进行自主对接过程,同时仿真人员设置各种正常和极端的初始条件。 对算法的鲁棒性进行测试。 如果放在其他算法上,往往会发生很多问题,需要通过这个过程进行迭代。 可徐铭主持开发的GNC算法,却完全正常。 在经过多次重复自主对接过程后,均能让神舟飞船与天宫一号精准对接,并实现自主分离的结果。 从某种程度上讲,已然标志着,国内航天工业具备掌握自主交会对接技术的能力。 面对反馈过来的数据结果,场内顿时掌声雷动。 “成功了。” “GNC算法让两个航天器精准实现了对接。” “简直完美。” 梁占军看到仿真测试结果,听到大礼包喊声,双手不要钱似的拍着。 面色都瞬间潮红起来。 尽管对徐铭开发的算法充满信心,但和眼下亲眼见证的感觉还是不一样。 待稍微平静下来后,连忙向徐铭等人表示祝贺。 “徐教授。” “恭喜你们开发出可行的自主交会对接算法,这下我们的发射对接就更加有把握了。” “只是单纯通过仿真测试可不行。”徐铭摇摇头接过梁占军的话表示道:“接下来还要进行可靠性分析。” 说完。 再次对邱轩下达了指令。 和仿真测试不同,可靠性分析的核心,是怀疑一切。 通过系统性的方法,找出所有可能的故障点,并对其影响进行评估。 毕竟在复杂的太空环境中,任何突发状况,都是有可能出现的,只有具备应对紧急事件的能力,才算是真正掌握自主交会对接技术。 要知道自主交会对接技术,关系到空间站的建设。 更是其运营的保障。 总不能单靠运气来实现精准对接。 而几乎在徐铭话音落下的瞬间,邱轩便已经开始操作执行起来。 针对每一个零件和分系统,提出故障问题,并分析该故障对整个任务的影响。 “激光雷达电源失效。” “姿态推力器卡死在开启位置。” …… 但由于GNC算法设计了故障诊断和重构,因此当这些故障出现,在很短的时间内便开始执行应对方案,并判断是否能继续完成对接任务。 当最后的成功概率出现,场内再次掌声雷动。 “自动对接成功概率为99.95%” 这标志着GNC自主交会对接算法,虽开发周期只用了四个月不到的时间,却已然称得上非常成熟,能够帮助天宫一号和神舟飞船实现自主交会对接。 “这次又是沾了徐铭的光,那么快就完成了项目,接下来可以好好休息喽。”许崇兴满脸喜色脱口低喃。 整个脸上始终堆着灿烂笑容。 他们信院与空间技术研究院合作,主要就是开发自主交会对接算法。 如今借助徐铭的GNC算法,凭着今天的测试结果,基本可以直接结题。 接下来无非是重复的仿真测试,无疑会轻松下来。 梁占军也彻底放下心,对后面的发射对接,可以说把握起码多了几成。 因为被国际空间站项目拒绝,才想着建造自己的国产空间站,向全世界证明东方航天工业力量的崛起。 而要做成这件事,首要目标便是掌握自主对接技术。 但目前世界上只有两个国家拥有。 为此在宣布天宫一号计划的时候,引起了海外新闻媒体及航天机构方面的关注。 特别是阿美瑞肯国家航天局NASA。 其局长接受媒体采访时,明确表示天宫一号与神舟飞船的对接不可能成功,短时间内世界上不会有第三个国家能掌握自主交会对接技术。 此话一出。 可谓彻底把全球的目光,聚焦到天宫一号上面。 若届时不能实现精准自主交会对接,给海外国际航天机构一个强有力回应,那么国产航天工业无疑会成笑料。 连带之前的载人飞船试验成功,也会受到舆论影响。 所以作为项目核心负责人的梁占军,其承受着多大压力可想而知。 好在GNC算法通过仿真测试和可靠性分析,相当于给他打了一剂强心针。 “看来我的选择没有错,这次徐教授你可是为国产航天工业帮了大忙。”梁占军勉强控制着激动心情,发自内心向徐铭表示感激。 徐铭忙摆手道: “梁教授您太客气了,作为国家学术科研人员,这本来就是我应该做的。” “况且参与此项目,让我也有了不少新收获。” “说起来还要谢谢梁教授你呢。” 他这话倒也没有毛病,毕竟若非刚好如此,他的信息学科想提升到4级,恐怕还需要专门花时间,哪里像现在这样借助新词条提升了并行思维能力。 对后续霍奇猜想的研究,都能提供很大助力。 就在他们两人聊着时,旁边黄振海突然想到什么,嘴唇微动同徐铭讲。 “徐教授。” “你在数学上的实力比算法还要高,不知道能否帮我们检查一下,航天轨道的计算和预测结果是否精准?” 黄振海主要负责,轨道的计算与预测,关乎到航天器能否顺利进入预定的轨道。 可以说自主交会对接算法相辅相成。 任何一个部分出现错误,都有可能导致对接失败。 起初他对组内的计算预测结果,是比较信任的,但看到GNC算法的强大,心里面便不免有些打鼓,生怕自己这边出现错误到时候拖大家后腿。 想到徐铭参与此项目,主要是被梁占军看中算法上的天赋之外,最厉害的还是数学领域上的成就。 于是便萌生了这个想法。 从某种意义上说,相当于是把自己撰写的论文,拿给徐铭审核帮忙修改。 梁占军闻言顿时也来了兴趣。 嘴角挂出笑容,跟在后面附和了那么一句。 “如果能有徐教授你的认可,可是给我们的工作多上了一重保险。” “那我先看看吧。”徐铭索性答应下来。 由于GNC算法的仿真测试和可靠性分析,已经有了具体的结果,实验室也就不需要徐铭盯着,有邱轩他们重复进行对接模拟即可。 徐铭接了新的活后,随即便同梁占军和黄振海过去。 来到负责轨道计算与预测的地方。 不得不说因这份工作涉及数学,刚走进来便感觉到有股熟悉感扑面而来。 放眼朝周围的写字板望去,能看到很多数学和动力学的公式符号。 很快。 徐铭在黄振海的位子坐下后,接过对方递来的数据和相应的计算结果,便当即沉浸其中展开验证。 现场其余组员,虽都知道徐铭在数学界的名气,脸上表情却无多少担忧。 甚至能用胸有成竹来形容。 被选中参与国家航天事业重要项目,他们无论在哪可以说都非常出众,自然也有着自己的骄傲在里面。 大家花费那么长时间和心血,共同完成的轨道计算和预测结果。 对其准确性很有信心。 徐铭可顾不上其他人的想法,自从多线程并未思维能力得到提升,在面对这种问题的时候总喜欢,同时推演几个不同的步骤过程。 加上又是最擅长的数学,效率可想而知。 以至于获得的学科经验值,都完全能忽略不计。 【经过努力学习,你的[数学]水平提升了,获得经验值2点。】 …… 差不多仅用了快一个小时的时间,便暂时停下手上动作缓缓抬起视线。 目光看向一直坐在旁边黄振海和梁占军,直接开口说出自己的结论。 丝毫没有卖关子。 “天宫一号的目标轨道和神舟飞船的初始轨道,计算数值都非常精准。” “不过预测的参数倾角有一些错误。” 话音才刚刚落下,没等黄振海发话,只见组内一位青年男生突然站起身来。 有些不太能接受这个结果。 “轨道参数倾角预测是我负责的,不会有问题。” “这位是院里面的副研究员孔劲松,主要负责航天器轨道的预测工作。”黄振海反应过来急忙向徐铭介绍。 闻言徐铭并未在意,仅看了对方一眼,便直接从身旁拿起一张空白的草稿纸。 现场针对错误的地方重新推导起来。 对于数学这种严谨学科,言语上的争辩没有意义。 还是要拿公式和步骤说话。 最终在孔劲松的现场注视下,徐铭仅用了不到半个小时的时间,便书写完了全部的论证过程并向对方递过去。 ……
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