聯(lián)想ThinkServer助力“神十”任務

劉惠民

2013年6月26日，神舟十號載人飛船返回艙在內蒙古主著陸場成功著陸，天宮一號與神舟十號載人交會對接任務取得圓滿成功。至此，天宮一號與神舟十號載人飛行任務圓滿完成。

自1958年至今五十多年來，中國載人航天工程用不到發(fā)達國家1/10的經費投入，實現(xiàn)了與之比肩的不凡成就。特別是在“神九”、“神十”兩次任務期間，中國載人航天工程辦公室與聯(lián)想共建中國載人航天工程總體仿真實驗室，大量通過仿真將大量不確定性和風險識別、排除在發(fā)射前，并設計出系統(tǒng)最優(yōu)的任務方案，極大提升資源利用率。ThinkServer服務器和ThinkStation圖形工作站服務于該實驗室和主要研制單位，在軌道計算、模擬仿真、航天器設計等關鍵環(huán)節(jié)，以卓越的品質和性能，穩(wěn)定、高效地承載了大量重要的計算工作，成功助力中國首次載人交會對接任務，已經成為我國航天事業(yè)中的重要組成部分。在“神十”宇航員太空授課的地面課堂里，兩位地面教師還利用聯(lián)想電子教室解決方案，為學生們創(chuàng)造了全新的課堂體驗。聯(lián)想凝聚全球領先的創(chuàng)新科技，助力中國載人航天交會對接任務，令中華民族的飛天之夢不斷向前推進！

在軌道設計階段，載人航天科研人員會在中國載人航天工程總體仿真實驗室中，利用ThinkServer服務器、ThinkStation工作站模擬測試航天器從發(fā)射到回收的全過程，利用數(shù)萬次仿真計算，校驗載人航天全系統(tǒng)的匹配性和兼容性，對各種太空物體的位置進行模擬計算以避免碰撞，并優(yōu)化推進劑管理方案，最終確定實際發(fā)射時的軌道方案。

在“神九”、“神十”任務中，手控交會對接對航天員的操作水平要求極高。為了讓航天員在任何情形下都能順利對接，在地面進行仿真對接訓練時，系統(tǒng)設置了不同距離、不同光照條件、不同初始偏差、不同突發(fā)事件等無數(shù)種突發(fā)狀況。航天員在地面利用對接訓練模擬器進行仿真對接訓練時，后臺模擬控制系統(tǒng)需要實時測量位置姿態(tài)、從敏感器讀取數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)進行處理，變成控制量輸出，在此期間要把上百個環(huán)節(jié)做成數(shù)學模型，利用ThinkServer算出正確的軌道和相對的空間位置并進行實時在線監(jiān)控，這對服務器和工作站可靠性和計算性能提出了極為嚴苛的要求。

飛行產品研制離不開充分優(yōu)化的設計和試驗驗證。由于實物驗證成本高昂，在設計階段往往要通過軟件模擬，進行虛擬設計、虛擬裝配和虛擬測試。在載人航天工程的各個主要研制單位，ThinkServer服務器和ThinkStation工作站都在承擔著設計數(shù)值計算、數(shù)據(jù)關聯(lián)存儲和虛擬界面計算生成等重要的任務，大大提高了設計的質量、速度和可驗證性。