“诸元”二字,对普通人而言陌生,却是火箭发射的“生命密码”。数百项参数,小到点火时间,大到飞行轨迹修正,差之毫厘便可能让数年的心血付诸东流。
作为我国唯一在役载人运载火箭,长二F火箭长期面临发射场诸元设计环节复杂、数据链路冗长、零窗口发射要求严苛等挑战。来自航天科技集团一院一部的诸元设计系统研发团队,全力打造出发射场诸元设计系统,构建起覆盖发射全周期的“数字化中枢”,将传统作业模式升级为全链条智能协同,为长二F火箭的精准发射提供了数字化平台保障。
4月24日,长二F火箭成功发射神舟二十号载人飞船。此次任务中“发射场诸元设计系统”首次投入实战应用,以数字化技术重构航天发射核心流程,为载人航天发射任务注入智慧动能,实现我国载人火箭诸元设计从“人工主导”向“数据驱动”的跨越。
打破传统桎梏 数据“云端畅行”
“在以往的诸元设计工作中,数据采用传统方式进行管理与流转,难以满足高时效性要求,尤其是在发射前7小时这一争分夺秒的关键时段,数据传递效率更是成为制约发射进程的‘瓶颈’。”航天科技集团顾名坤表示,全新的发射场诸元设计系统集成了加注计算、常规利用、瞄准、风修正、故检诸元设计、故检诸元生成、待发段故诊配置等7大功能模块,以及通用、数据准备2大支撑模块。
在数据交互层面,团队与酒泉卫星发射中心深度协作,通过专项网络优化,气象信息可直接推送至火箭系统总体网,取代了传统的冗长链路,与此同步搭建了总体网数据推送链路,使诸元设计结果能够以数字形式直达故检与控制系统,替代原有传递模式。航天科技集团闫双月表示:“通过在线传递数据,其时效性得到质的飞跃,为‘零窗口’发射争取到更多关键准备时间。”
针对协同效率痛点,团队在系统中还创新引入了全流程线上审签机制。诸元设计系统研发团队成员黄晨介绍,研发团队运用数字化手段重构审签逻辑,不仅实现审批节点自动流转,而且能将数据可视化能力嵌入签署环节。
“相较于传统模式,新系统支持签署时数据全面可视化,极大提升审签有效性与准确性,为诸元设计工作提质提效注入强大效能。”航天科技集团王俊峰表示。
在全局管控维度,团队在系统中开创性地打造了“数字化指挥中枢”。研发团队中的软件工程师、交互设计师等紧密合作,以直观的可视化形式在系统集中展示诸元设计工作进展,实现任务的在线高效管理。“这种管控模式的革新,不仅替代了碎片化的单点沟通,更构建起数据驱动的辅助决策体系,使发射准备工作的精细化程度达到新高度。”航天科技集团徐喆垚表示。
打造质量闭环 数据全流程追溯
质量与安全是航天发射的生命线,研发团队从源头构建起严密的质量防控体系,通过系统性创新为发射任务筑牢三重保障。
“我们建设系统的初心就是从源头把控数据的一致性,从流程保障数据的一致性。”航天科技集团王宇清指着参数同步界面介绍道,如今风修模块生成的弹道数据可实时推送至故障检测与利用设计环节,加注量计算结果自动触发关联模块参数刷新,彻底消除以往跨系统数据传递导致的同步性不足的风险。
如果说数据共享是系统运行的基石,那么智能校验则是质量控制的“守门人”。凭借在该领域积累的丰富工程经验,团队在系统中预先设置判别规则,实现数据自动校验与实时比对。“过去,火箭发射需要传递上百项诸元参数,各个传递过程和比对过程需要通过人工完成。现在数据云端共享,无需操作就能完成数据自动推送与设计,大幅提升了效率。”航天科技集团常武权说。
当数据治理与质量校验形成闭环,工作流程的智能化重构就水到渠成。团队对故检系统诸元生成流程深度优化,将原本烦琐的操作步骤整合为一键式操作,实现故检系统诸元一键自动生成,涵盖故障诊断参数配置、自动生成、校验和比对,提升了工作质量与效率。
“我们采用诸元设计系统后,消除了人工录入与文件拷贝等易出错环节,大幅精简作业流程,是最真实的受益者。”航天科技集团骆禹光感慨道。
革新组织模式 激发远程协同活力
顾名坤介绍,团队以组织模式变革为支点,通过技术基因重组与流程生态再造,撬动传统工作体系的转型升级,让航天发射的“神经末梢”焕发全新活力。
技术突破始于对自主创新的深刻践行。团队将一院一部打造的“天元”数字化平台作为技术基座,如同搭建起数字航天的龙骨,通过核心模块与“天际”弹轨道仿真软件等自主工业软件的实时嵌入式融合,构建出多专业知识交融的生态系统。
“我们采用协同开发模式,通过模型驱动的接口适配技术,实现‘天际’、‘天元’多平台的无缝衔接,最终达成专业智慧的产品化集成与价值倍增。”团队成员张晚晴表示。
当技术底座筑牢后,团队就将目光投向更具战略价值的能力沉淀。诸元设计系统将工作流程固化,明确工作节点的先后顺序与协同关系,使工作流程更加规范有序,融入专家知识经验与标准规范,降低工作对人员个体经验的依赖。“新员工借助诸元设计系统,能够快速上手岗位工作,加速成长。”航天科技集团马利表示。
更值得关注的是,这套系统正在开启远程保障的新形态。当酒泉卫星发射中心的晨光初现,北京后方的专家已同步接入系统,远程协同界面上跳动着实时更新的诸元参数。“通过系统建设,完成了数据的实时跨地域共享,后续我们将持续建设系统,实现远程软件生成与诸元上箭。”航天科技集团孟庆尧说。
(邓雨楠 董佳莹)