自动化、智能化为嫦娥三号探测器奔月提供了有力技术支撑_嫦娥三号探测器的结构
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自动化、智能化为嫦娥三号探测器奔月提供了有力技术支撑
一、嫦娥三号概况：
嫦娥三号探测器将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空探测通信与遥控操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术。
二、技术特点：天地协同“小秘书”
发射前，邢锦江博士守在总体岗位上，正根据协同工作程序对嫦娥三号的计划执行情况进行严密监视。通过监控界面可以看到，调度的每一个口令、探测器的每一个动作都有细致的安排。
据介绍，协同工作程序是飞行控制中一种重要的计划类方案，地面技术人员要依此方案进行控制和操作。邢锦江表示，传统的协同程序编排过程十分复杂，需依靠人工编排，且往往耗费两三周时间，在任务执行中还无法进行动态调整。该中心近年开发出飞行任务飞控协同自动规划与辅助决策支持系统，如同一位精干的“小秘书”，完成协同程序编排工作仅需十多分钟，大大提高了决策指挥的效率和应急处置能力，在多次任务中发挥了重要作用。
嫦娥三号任务中，“小秘书”得到了升级完善，新增的操作提醒功能让它能够尽到更多职责。总调度张远明介绍，操作提醒功能可以通报即将开始的飞控操作，同时能提供精确的倒计时，给调度指挥人员带来了极大方便。
据介绍，北京中心今年还开发了“故障辅助决策系统”、“飞控规划作业平台”等一系列自动化系统，以进一步适应本次任务遥操作控制复杂、应急预案数量大、两器协同控制要求高等特点。2 测控天网“防火墙”
作为嫦娥三号任务飞控的“神经中枢”，北京中心需要通过网络与十几个国内外测控站进行实时数据交换和信息共享。然而网络存在风险，一旦遭受干扰和侵袭，后果不堪设想。为此该中心自主研制了网间隔离系统，可有效解决风险隐患。
在该中心指控室机房可以看到，网间隔离系统电脑显示屏上，一条条绿色网络信号传输曲线平稳运行着。据了解，如果出现网络干扰，绿色的曲线会变成红色，还会有报警发出。该中心高级工程师刘博扬介绍，该系统可实现中心主任务系统与外网数据的“双向过滤”，任务数据出不去，外界干扰进不来，就像一道“防火墙”，为任务网提供安全防护。
值得一提的是，该系统的硬件设备也由北京中心自主设计。刘博扬说，如果从企业购买产品，无法获得底层核心代码，存在安全风险。为此该中心技术人员多次与有关专家探讨论证，最终设计出隔离设备的原型机。3 飞控舞台“监督员”
在主机房整齐排列的设备中，一台不时发出“嘟嘟”声的电脑格外引人注意，这是该中心自主研发的测控硬件平台集中监控系统。当值的高级工程师曾洁玫说，如果把整个飞控过程比喻成一部“大戏”，支撑任务的硬件平台就好比一个舞台，而这套系统则被大家称为“舞台监督员”。通过它，工作人员能够随时掌握执行任务的十余种、百余台设备工作状态，一旦出现异常，可以在第一时间发现、解决。
该系统屏幕上可以看到，轨道计算、数据存储、仿真等11个子系统的结构图被不同颜色、符号标注出来。曾洁玫说，此时的颜色表示工作正常，如果有问题，屏幕上会有黄色感叹号闪烁并报警。这套系统能够把人从海量的数据中解放出来，因此即便设备众多，2名值班员就能实现管理。4 新型减震器，呵护嫦娥三号软着陆
月球上没有大气，无法使用降落伞，为了承受着陆时的巨大冲击，合肥科学岛的科研人员为嫦娥三号研制出新型“减震器”，帮助嫦娥在月球顺利软着陆。
与汽车、飞机上的减震器不同，这种月球探测器上的“减震器”，一方面要有足够的强度，另一方面还要具备吸收巨大能量的能力，而这不是一般的减震材料能够消化得了的。为此，中国探月工程选择了位于合肥科学岛上的固体所来承担这项艰巨的任务。而固体所的科研人员也不负众望，成功研制出一种新型金属。这种新型金属与普通钢不一样，塑性非常好，有着强大的变形能力，通过类似于弹簧一样的“变形”，可以将能量消释掉。
嫦娥三号必须在月球实现软着陆，这将通过发动机反推并调节推力来实现。为避免冲击力“震伤”探测器，探测器需要减震设备。中科院合肥物质科学研究院固体所韩福生博士介绍，探测器主要靠两个设备进行缓冲，“首先就是四只脚，能够抵御纵向冲击。”又因为月球表面不平整，落地时还会产生横向冲击，“这就需要连在四只脚上的拉杆来抵御。”这种横向拉杆，就是固体所的科研人员花费数年时间研制的。
让探测器平稳地降到月球上，一直是个世界性难题。据了解，人类129次月球探测活动，共成功或基本成功66次，失败63次，全球仅有美国、前苏联完成了13次无人月球表面软着陆。
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