作者: 张晶晶 薛英民 马艳红 来源:中国科学报 发布时间:2014-8-8 9:04:56
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502所研发中心团队:脚踏实地的星空筑梦者

 

■本报记者 张晶晶 通讯员 薛英民 马艳红

研发中心空间控制博士班组工作照 薛英民摄

“一个民族总要有一些仰望星空的人,这个民族才有希望。”黑格尔的这句话很多人耳熟能详,对于大多数普通人来说,星空仅止于夏日夜晚的遥望,而对于502所研发中心的96名成员而言,星空却是他们日复一日付出青春韶华的事业。

中国航天科技集团第五研究院502所成立于1956年,原为中国科学院自动化研究所一部分,1968年划归中国空间技术研究院,改称为第502研究所,是国内最早从事卫星研制的单位之一,从“东方红一号”卫星响彻寰宇的“东方红”乐音到嫦娥三号完美的落月及月面巡视勘察,中国航天每一步的进步都彰显着502所的进步与贡献。

502所研发中心主要从事我国人造卫星、飞船、空间站、深空探测等航天器控制系统的基础及应用基础研究、关键技术攻关、背景型号论证、控制方案设计、软件需求编写、数学仿真和物理仿真验证工作,研究成果直接应用于型号任务研制,目前我国发射的160多颗航天器中,90%以上的控制系统方案均出自该团队。从我国第一颗人造卫星到第一艘载人飞船成功返回、从第一次空间交会对接到“玉兔”号成功着陆月球,每一次成功都凝聚着这支队伍的智慧,如果计算我国科研机构创新成果的转化率的话,研发中心名列前茅。

目前,研发中心团队的平均年龄只有38岁,作为当代中国科技研发团队的一个缩影,和以“零失误”要求著称世界的中国航天人中的一员,年轻的科研工作者们用技术创新推动着我国航天事业的发展,实践着科技兴国的使命。

为“玉兔”装一双血统纯正的眼睛

2013年中国发射了我国首个月球探测器“玉兔”号,为给“玉兔”号配一双可以适应月球光照条件的眼睛,502所研发了我国第一套月球双目视觉在轨三维恢复系统。

作为分系统研制的第一步,早在2004年研发中心就开始了方案设计和算法研究。与理论研究不同的是,虽然国内外文献和国内优势高校的研究都表明双目导航的原理非常简单,而且采用工业产品在实验室中可以进行演示,但真正上升到工程研制,却要解决很多实际的问题。月球光照条件与地面差异大,而且星上产品计算能力相比工业产品差距很大,在如此之多的约束条件下,要设计一套能够适应大范围地形纹理不确定性的强鲁棒识别算法,难度可想而知。

毛晓艳博士正是这个时候进入研发中心工作的,一切都是从零开始,查阅大量的文献,用商业相机零件进行试验,操作系统也同样是从零开始研究,“这就是航天器的研发,全部都是定制的,没有任何东西可以参考”。2009年转入模样研制阶段后软硬件联调时发现,由于计算机的运算速度有限,复杂的图像处理算法运行非常缓慢,严重影响探测效率,而这些只有在实际工程研制中才能遇到的问题在文献中是无法查阅的,针对该问题研发中心组织了关键技术攻关团队,对星上算法进行全面的优化,在保证性能的前提下将处理时间大幅缩减。

为给“玉兔”装一双血统纯正、中国制造的眼睛,直到2014年在轨任务完成,毛晓艳经历了自己工作后的第一个“十年”。十年磨一剑,这也正是研发中心大部分员工的日常生活——他们在发现问题、解决问题、技术攻关中,度过了自己人生中的许多个“十年”。

独树一帜的快乐求是

“求是”是60年来502所一直坚持的科研精神,研发中心的成员们一脉承之;比较特别的是他们将自己的生活状态总结为“快乐研发、快乐学习、快乐生活”——用四个字来概括的话,就是“快乐求是”。

作为我国批准的第一批具有博士、硕士学位专业授权的单位之一,502所于1991年设立了博士后流动站,为保证航天人才的培养质量,在学生招生和毕业评审中都投入了大量精力。汤亮博士后至今仍然记得自己进站面试时的场面,“会议室坐得满满当当,所有的老总、院士集体出动,全都来面试”,听说他跟陈义庆先生做博士后,有老师告诉他说“这下你可有得读了”,不仅每周一次的进展汇报从来都不会落下,而且“陈先生每次都会一针见血地指出你最害怕他问、自己还搞不清楚的地方追问”。年逾七十的陈先生的视力不是很好,某次博士生答辩的时候他就只是眯着眼睛听,好像睡着了一样,没想到刚结束陈先生就说:“你PPT里第二章的公式有错。”原来他把所有的东西都“听”进了脑子里,这让所有在场的人都惊呆了。

老一代航天人为我们展现的不仅仅是其突出的技术才能,更让后来者敬佩的是那份脚踏实地,“求是、较真”的劲儿。研发中心的文化走廊中,保留着一张陈先生的手稿,这是两代航天人之间激情碰撞的见证。在进行地球捕获算法评审时,陈先生和年轻的编写者在相关设计可能存在的双解问题上产生了分歧:年轻一代航天人更擅长于借助现代分析工具进行公式解算和仿真验证;而老一代航天人则凭借其深厚的工程经验能够从空间几何和物理意义上对问题进行直观和形象化理解,多次讨论仍无法达成共识。适逢周末,两代航天人各自利用休息时间“暗自用功”:视力不好的陈先生举着放大镜亲手绘制了地球敏感器的空间几何关系示意图和输出量变化曲线,并写下了不同条件下的分析结果;年轻的算法编写者则对解算公式进行了复核和仿真验证,并对相关设计的物理概念进行了分析。第二次讨论会上,两代航天人的分析结果“殊途同归”。讨论结束后,老专家对年轻一代航天人的赞赏溢于言表;而看到陈先生的手稿,团队里的每一个人都对老一代航天人发自内心地敬重。迄今为止,讨论会上陈先生的手稿照片都一直被很多人保留着,老一代航天人的“较真”劲儿,就这么自然而然地“移植”到了年轻一代的骨子里。

“刚进所里的时候第一次上自习,就听见隔壁两位老总像是吵架一样激烈地争论,惊得够呛,结果一会儿看见他俩又有说有笑一起吃午饭去了。”讨论时拍桌子之类的事情慢慢见得多了,汤亮也慢慢对此见怪不怪。而且思想碰撞次数多了,大家的感情也越来越亲密,从而形成了研发中心独树一帜的氛围——快乐求是。

聚天下英才,谱宇宙华章

“聚天下英才,谱宇宙华章”——这是空间控制博士班组园地中的一句话,也是这群英姿勃发的年轻人最好的写照。

研发中心空间控制博士班组作为502所的第一个“全国工人先锋号”,可谓大名鼎鼎:37名成员中有35名博士,2名硕士,其中有博士后研究经历的7名,全组平均年龄只有35岁。空间控制博士班组不仅承担着航天器控制技术研究,而且其中多位成员还执笔编写国家级相关领域的“十二五”规划,引领着我国航天控制技术的发展方向。

能够将如此之多的高学历人才吸引到航天队伍,依靠的是良好的科研平台和科研氛围。好的科研平台是技术的孵化器,对于年轻一代科研人员而言,缺少的从来都不是技术思路,而是实践自己想法的一方舞台。嫦娥卫星着陆器设计师李骥,在参加探月论证会议时发现自己几乎是最年轻的,他说“一起开会论证的几乎都是高级工程师,但所里敢用你,给你创造参加大型项目论证的机会,这让自己充满了被信任的感觉,因此也投入了所有的热情”。

近年来,研发中心年轻的设计人员多次参加国际航天及控制会议,年轻的东方面孔不仅引来整个会场的关注,而因为其在技术上独到的观点,会后也有越来越多的外国同行主动来和这些年轻的中国航天人进行交流学习。

翱翔宇宙的民族梦想,源自于航天人日复一日、脚踏实地的工作。星空探险家们的日常,或许没有想象中光鲜刺激,却也总是兴致盎然。六十年星空筑梦,502所研发中心的科研工作者用自己的青春年华,撑起了一方天地。未来他们又将带来怎样的惊喜,不禁让人拭目以待。

《中国科学报》 (2014-08-08 第11版 学人)
 
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