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探秘“神九”：各種應(yīng)用軟件智能管理系統(tǒng)
2012-07-02
神舟九號載人飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器首次航天員成功手控交會對接后形成的組合體正按計劃在太空穩(wěn)定運行，飛船14個分系統(tǒng)各種參數(shù)如何控制管理?人機交互的儀表顯示系統(tǒng)怎樣工作?天地間能收發(fā)E-mail嗎?
承擔(dān)神舟九號和天宮一號研制任務(wù)的中國空間技術(shù)研究院相關(guān)專家揭秘稱，科技人員為“神九”任務(wù)精心打造出由各種應(yīng)用軟件智能管理系統(tǒng)組成的“超級智囊”，讓一切盡在掌握。
14個分系統(tǒng)參數(shù)全面匯集轉(zhuǎn)換
與神舟八號一樣，神舟九號也是由14個分系統(tǒng)組成。隸屬于儀表與照明分系統(tǒng)的儀表應(yīng)用軟件，發(fā)揮智能管理員的重要作用。飛船上14個分系統(tǒng)所有的參數(shù)內(nèi)容都要通過數(shù)管分系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)到飛船儀表上來顯示，而要想將復(fù)雜的參數(shù)變成航天員可以掌握的直觀數(shù)值，儀表控制器應(yīng)用軟件作為智能管理員直接發(fā)揮作用。
當(dāng)“神九”各個分系統(tǒng)開始運行的時候，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會匯集到數(shù)管分系統(tǒng)，然后智能管理員對數(shù)據(jù)進行匯總，并轉(zhuǎn)換為航天員可以直觀識別和操作的內(nèi)容，并在儀表上顯示出來。這樣，航天員通過飛船上的儀表就可以直觀了解與飛船有關(guān)的所有參數(shù)，時刻掌握飛船各個部分的運行狀態(tài)。
53幅頁面圖全盤掌控飛船動態(tài)
儀表顯示系統(tǒng)是實現(xiàn)航天員與飛行器進行人機交互的重要系統(tǒng)，包括顯示終端設(shè)備、手動控制設(shè)備、語音提示設(shè)備等，航天員通過這些載人飛船上特有的設(shè)備可及時了解飛船狀態(tài)、控制飛船，沒有這些設(shè)備，航天員就等于沒有了“眼睛”、“耳朵”和“手”，失去操控飛船的能力。
神舟九號飛船全姿態(tài)圖、彩色地圖、載人交會對接頁面……飛船上共有53幅頁面顯示飛船各部分的情況，并根據(jù)載人交會對接任務(wù)的需要，顯示包括世界地圖、航天員身體情況等相關(guān)內(nèi)容，這些都由作為智能管理員的儀表控制器應(yīng)用軟件來提供。
“神九”儀表控制器應(yīng)用軟件采用獨特的圖形顯示技術(shù)，通過文字、圖形、動畫的方式，顯示出飛船軌跡、姿態(tài)、飛行狀態(tài)以及各分系統(tǒng)信息，為航天員執(zhí)行任務(wù)提供清晰、直觀、舒適的顯示界面。同時，“神九”任務(wù)中還增加更為豐富的圖形顯示功能，在中國載人航天器儀表設(shè)備中首次使用大尺寸、彩色液晶顯示器替換以往單色顯示屏。
據(jù)悉，在此基礎(chǔ)上，中國空間技術(shù)研究院科技人員想得更遠、更周到，在未來空間任務(wù)中，他們將根據(jù)需要適當(dāng)開發(fā)部分具有娛樂功能的界面，以便緩解航天員的精神壓力。
5萬行軟件代碼傾情撰寫
神舟九號的“超級智囊”由5萬行軟件代碼所支撐。中國空間技術(shù)研究院科技人員為使飛船“超級智囊”更加強大，傾情奉獻智慧和汗水，僅自主應(yīng)急返回系統(tǒng)中的落區(qū)算法這一項，就需要完成6000行代碼的編寫工作。
中國空間技術(shù)研究院科技人員從2007年接受軟件研制任務(wù)起，就開始儀表控制器應(yīng)用軟件的研究工作，為讓智能管理員的工作更為高效，技術(shù)人員先后根據(jù)載人交會對接的需要，對儀表控制器應(yīng)用軟件進行十幾次的參數(shù)修改和更新。
為確保軟件在軌期間的穩(wěn)定運行，科技人員通過對軟件進行優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)在地面就可以對目標(biāo)飛行器上的軟件進行監(jiān)測并適時更新，適時對軟件進行升級，還能保證對飛船上航天員的“超級智囊”適時增加新的功能。
專家透露，有“超級智囊”的給力支持，“神九”航天員在天宮一號目標(biāo)飛行器中可以像在地面上一樣收發(fā)E-mail，航天員可以借助儀表控制器應(yīng)用軟件，根據(jù)需要在太空中與地面進行短信編輯和收發(fā)電子郵件等信息交流，太空中的操作界面與地面互聯(lián)網(wǎng)的電子郵件系統(tǒng)一樣，可以直接輸入文字，并能添加附件，傳遞大量數(shù)據(jù)信息。
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