2018年5月28日,第十五屆國際運(yùn)控大會(huì)拉開帷幕。
展會(huì)上,一個(gè)以“空間科學(xué)衛(wèi)星工程及其運(yùn)控中心”為主題的展覽,吸引了大量參展機(jī)構(gòu)和人員的駐足討論。
展覽集中展示了我國空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)(一期)科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)的基本情況、運(yùn)行狀態(tài)和初步科學(xué)成果,同時(shí)也向國際同行介紹了中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心科學(xué)衛(wèi)星綜合運(yùn)控中心(簡稱運(yùn)控中心)的現(xiàn)有能力、技術(shù)性能和系統(tǒng)特點(diǎn)。
中國空間科學(xué)衛(wèi)星工程的迅速發(fā)展和取得的豐碩成果在引發(fā)參會(huì)者們由衷贊嘆的同時(shí),也“勾出”了他們加深與運(yùn)控中心雙邊和多邊合作的強(qiáng)烈愿望。
地面支撐 服務(wù)多星
在空間中心為支撐空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)、建設(shè)我國空間科學(xué)及其衛(wèi)星工程項(xiàng)目而成立的眾多機(jī)構(gòu)之中,有一支團(tuán)隊(duì)顯得格外與眾不同。
它既要負(fù)責(zé)提供和發(fā)展地面運(yùn)行系統(tǒng)總體技術(shù),又要執(zhí)行衛(wèi)星的運(yùn)行控制管理;既要協(xié)調(diào)、調(diào)度地面站接收科學(xué)衛(wèi)星的數(shù)據(jù),還要負(fù)責(zé)監(jiān)視空間科學(xué)衛(wèi)星及有效載荷的工作狀態(tài);既要匯集和分發(fā)空間科學(xué)數(shù)據(jù),還要負(fù)責(zé)空間中心網(wǎng)絡(luò)通信公共基礎(chǔ)設(shè)施、空間科學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面網(wǎng)絡(luò)通信鏈路以及國際間網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的建設(shè)、管理與運(yùn)行……
這支既要守護(hù)“地面”,又要仰望“星空”的隊(duì)伍,正是空間中心運(yùn)控中心團(tuán)隊(duì)。
“運(yùn)控中心是空間科學(xué)衛(wèi)星運(yùn)行階段的總體技術(shù)支持部門,它通過地面公共支撐系統(tǒng)支持空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)科學(xué)衛(wèi)星運(yùn)行,可以說是科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)與衛(wèi)星之間的聯(lián)系紐帶。”空間中心副主任、地面支撐系統(tǒng)總師兼總指揮、運(yùn)控部部長鄒自明告訴我們。
鄒自明提及的地面支撐系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)科學(xué)衛(wèi)星有效載荷在軌運(yùn)行管理、科學(xué)數(shù)據(jù)的接收和預(yù)處理,科學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、永久歸檔與長期發(fā)布,并為各個(gè)衛(wèi)星的科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)提供公共的支撐服務(wù)。
可以說,地面支撐系統(tǒng)既是支撐科學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和科學(xué)成果產(chǎn)出的服務(wù)平臺(tái),也是聯(lián)系全球空間科學(xué)界和公眾的通道以及開展國際合作的窗口,更是我國在空間科學(xué)發(fā)展方面的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。
“十二五”期間,地面支撐系統(tǒng)出色地完成了空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)(一期)4個(gè)衛(wèi)星工程任務(wù)的在軌測試和長管運(yùn)行工作,做到“嚴(yán)肅認(rèn)真、周到細(xì)致、穩(wěn)妥可靠、萬無一失”,確保了各衛(wèi)星任務(wù)安全、可靠、高效運(yùn)行,有效支持了各衛(wèi)星任務(wù)的科學(xué)產(chǎn)出最大化。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越。”面對“十三五”期間衛(wèi)星任務(wù)多、責(zé)任重的情況,運(yùn)控中心將繼續(xù)堅(jiān)持“利用現(xiàn)有基礎(chǔ)、立足長遠(yuǎn)目標(biāo)、匹配任務(wù)需求、適度超前發(fā)展”的建設(shè)原則,預(yù)先布局并突破若干衛(wèi)星地面運(yùn)管新技術(shù),打造國內(nèi)外領(lǐng)先的地面支撐系統(tǒng),繼續(xù)為更多空間科學(xué)衛(wèi)星提供強(qiáng)有力支撐。
運(yùn)控?cái)?shù)據(jù) 并駕齊驅(qū)
其實(shí),在運(yùn)控中心這支聯(lián)合大團(tuán)隊(duì)下面,又包含兩個(gè)分支隊(duì)伍,即衛(wèi)星運(yùn)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(簡稱運(yùn)控室)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(簡稱數(shù)據(jù)室)。它們就仿佛運(yùn)控中心的左膀右臂,共同扛起了地面支撐系統(tǒng)這一重任。
運(yùn)控室是空間科學(xué)系列衛(wèi)星在軌運(yùn)行階段運(yùn)行管理和總體技術(shù)支撐責(zé)任部門,也是發(fā)展衛(wèi)星運(yùn)控技術(shù)的主要力量。它既要通過空間科學(xué)任務(wù)中心的研制和運(yùn)行,實(shí)施空間科學(xué)衛(wèi)星在軌運(yùn)行管理;也要通過虛擬智能運(yùn)控技術(shù)研究,帶動(dòng)空間技術(shù)創(chuàng)新。
“運(yùn)控室是確?臻g科學(xué)衛(wèi)星在軌安全、可靠、高效運(yùn)行的主要責(zé)任部門,是科學(xué)用戶與衛(wèi)星之間的紐帶,是實(shí)現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)最大化的基本保障。”鄒自明介紹。
“十二五”期間,在空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)(一期)任務(wù)的支持下,運(yùn)控室建成國內(nèi)一流的空間科學(xué)任務(wù)中心,具備了科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)在軌運(yùn)控分析與決策支持能力、任務(wù)規(guī)劃與計(jì)劃指令編制發(fā)控能力、任務(wù)態(tài)勢展示與狀態(tài)監(jiān)視能力、遠(yuǎn)程科學(xué)運(yùn)行服務(wù)能力,為多個(gè)科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)的在軌運(yùn)行管理提供了源源不斷的支持。
鄒自明介紹,面向“十三五”,運(yùn)控室將開展6個(gè)新增空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)的系統(tǒng)研制,并根據(jù)衛(wèi)星任務(wù)的特點(diǎn),在“多星協(xié)同規(guī)劃”和“智能運(yùn)控”等方面優(yōu)化空間科學(xué)任務(wù)中心。
成立于2004年的數(shù)據(jù)室目前擁有一支具備空間物理、空間天文、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、通信與信息技術(shù)等多個(gè)專業(yè)背景的穩(wěn)定人才隊(duì)伍,團(tuán)隊(duì)成員平均年齡不足35歲,可以說是一支朝氣蓬勃、團(tuán)結(jié)奮進(jìn)的創(chuàng)新研究隊(duì)伍。
近年來,數(shù)據(jù)室將主要研究方向聚焦于日地空間大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù),包括處理資源動(dòng)態(tài)規(guī)劃與智能分配、多源數(shù)據(jù)產(chǎn)品融合、數(shù)字空間引擎、物理量關(guān)聯(lián)挖掘與因果分析、事件特征指標(biāo)發(fā)現(xiàn)與快速識(shí)別技術(shù)等,并取得了一系列創(chuàng)新成果。
“十二五”期間,數(shù)據(jù)室承擔(dān)了空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)地面支撐系統(tǒng)建設(shè)任務(wù),研制形成覆蓋一套集衛(wèi)星科學(xué)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、快速可視、存儲(chǔ)管理、歸檔發(fā)布和永久保存為一體的數(shù)據(jù)全生命周期業(yè)務(wù)系統(tǒng),建成了我國首個(gè)空間科學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心,圓滿支持了空間科學(xué)衛(wèi)星在軌運(yùn)行任務(wù)。
集智攻關(guān) 保駕護(hù)航
由于運(yùn)控中心研制的地面支撐系統(tǒng)具有多星多任務(wù)的特殊性,這也意味著團(tuán)隊(duì)不得不面臨著諸多從未遇到過的荊棘與坎坷。而這些難題,是團(tuán)隊(duì)上上下下一早就已經(jīng)有所覺悟的。
比如,在空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)任務(wù)中,由于研制進(jìn)度等原因,各顆衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)間相對集中。因此,地面支撐系統(tǒng)就不得不面臨同時(shí)開展幾顆衛(wèi)星的研制、在軌測試和運(yùn)行管理的局面。這就要求系統(tǒng)必須具有同時(shí)支撐多星的能力,并且也對技術(shù)系統(tǒng)、人員素質(zhì)都提出了更高的要求。
這些問題無法回避也不能回避。對此,運(yùn)控中心團(tuán)隊(duì)迎難而上,充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,對系統(tǒng)業(yè)務(wù)軟件進(jìn)行有效、合理的調(diào)整,采取“基礎(chǔ)平臺(tái)框架+各衛(wèi)星專用軟件”的體系結(jié)構(gòu),從而確保了對每顆衛(wèi)星只需將部分軟件進(jìn)行適應(yīng)性完善即可進(jìn)行支撐。
也就是說,今后不必再大規(guī)模地重新建設(shè)支撐系統(tǒng),僅需做適應(yīng)性的擴(kuò)建即可遂行新任務(wù),可謂是一勞永逸。“整個(gè)系統(tǒng)具備多任務(wù)功能,支持多星,并可對未來任務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展。同時(shí),在人員和管理方面也可進(jìn)行針對性訓(xùn)練。”鄒自明表示。
運(yùn)控中心團(tuán)隊(duì)的每一名成員,在整個(gè)地面支撐系統(tǒng)建設(shè)過程中,都用切實(shí)的行動(dòng)與默默無聞的付出,踐行著自身的責(zé)任感與使命感。
彼時(shí),地面支撐系統(tǒng)所在的懷柔園區(qū)工作環(huán)境尚未達(dá)到理想狀態(tài),堪稱一個(gè)“大工地”。適逢6 月,天氣極其炎熱,由于供電無法滿足需要,所以園區(qū)只能保證為設(shè)備開啟空調(diào),而無法為工作人員提供空調(diào)。異常悶熱的房間,加之新裝修的房間和新家具帶來的刺鼻味道,工作環(huán)境的艱苦可見一斑?删褪窃谶@樣惡劣的條件下,沒人叫一聲苦,沒人說一句累,大家凝心聚力,克服困難,認(rèn)真工作,最終保障了系統(tǒng)聯(lián)試任務(wù)的順利完成。
這些故事無法不令人動(dòng)容。正所謂“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來”。正是得益于這支肯吃苦耐勞,又扛得住壓力的隊(duì)伍長期以來堅(jiān)持不懈的付出,中國空間科學(xué)才擁有了如今這一國內(nèi)領(lǐng)先的地面支撐系統(tǒng),保障了空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)順利實(shí)施并取得重大的科學(xué)回報(bào)!