- 十載鑄器逐夢,今朝蟾宮折桂。同元助力中國首次地外天體采樣返回之旅!
- 2021年11月05日來源:中國網
提要:此次任務中,蘇州同元軟控數字伴飛團隊為嫦娥五號供配電系統全周期飛行階段的可靠運行提供全程保障支撐,助力中國首次地外天體采樣返回之旅。
北京時間2020年12月17日凌晨1時59分,攜帶2公斤珍貴月壤的嫦娥五號結束了23天的太空征程,在內蒙古中部草原的四子王旗著陸場著陸,標志著中國探月工程“繞、落、回”三步走的收官之戰取得圓滿成功。
同元軟控數字伴飛團隊在飛控中心執行飛行保障任務
此次任務中,蘇州同元軟控數字伴飛團隊為嫦娥五號供配電系統全周期飛行階段的可靠運行提供全程保障支撐,助力中國首次地外天體采樣返回之旅。
日夜陪伴嫦娥的同元軟控數字伴飛團隊
十載鑄器逐夢,今朝蟾宮折桂
嫦娥五號任務是我國目前技術難度最大、系統組成最復雜的航天任務之一,歷經十年艱辛奮戰,嫦娥五號探測器完成了月壤表取、鉆取及采樣封裝,月面起飛上升,月球軌道自動交會對接,攜帶樣品以半彈道、跳躍式返回地球等一系列技術突破,為人類時隔44年再次從月球帶回巖石和土壤樣品。
同元軟控與祖國航天事業同在
蘇州同元軟控自2013年起就參與到嫦娥五號系列工程任務,基于同元在數字化系統設計仿真方向的產品及技術優勢,緊密貼合工程需要,為航天五院研發了能源流數字化設計驗證系統,七年研制,三代進化,先后服務于嫦娥五號T1飛行試驗器(舞娣)以及嫦娥五號探測器的方案設計、初樣、正樣和在軌運行階段。
數字系統模型護航能源生命線
供配電分系統作為產生、貯存、調節和分配電能的系統,是探測器的“心臟”與“血液”,是探測器的“生命線”,其可靠性、安全性與任務適應性直接關系任務成敗,而嫦娥五號飛行任務、空間環境、電氣連接、電氣接口的復雜性對供配電系統的設計驗證帶來了巨大挑戰。
按照嫦娥五號總指揮、總設計師楊孟飛院士“設計正確,驗證充分,過程受控”的要求,同元與航天五院型號隊伍聯合攻關,圍繞復雜航天器電氣系統全級次模型體系化構建、電氣系統多層次模型互聯集成、電氣系統高可信虛實融合驗證等核心問題,提出了“一套模型、二個閉環、三類映射”的電氣系統數字化設計驗證解決方案,為嫦娥五號供配電系統研制提供了重要支撐,有力保障了重大工程的順利推進與實施。
模型驅動的航天器供配電系統設計驗證
嫦娥在太空飛,模型在地面仿
同元軟控團隊在2020年10月12日進駐北京航天飛行控制中心,進行飛行保障前的緊張準備工作,并于11月14日開始嫦娥五號數字伴飛應用。在任務期間,對航天器在軌運行狀態進行全任務、全時段監控,解決非測控弧段缺失遙測數據而帶來的的狀態監控盲區問題,及時掌握非測控弧段是否出現非預期飛行事件;通過在線仿真與離線仿真結果的融合,直觀掌握按照既定飛行程序執行的關鍵指標數據趨勢,也能夠以嫦娥五號所處的在軌運行狀態為基礎,結合未來任務周期內的飛行事件,快速仿真推演、預測未來的供配電系統運行狀態,為在軌飛控預案決策提供有力的數據支撐。
基于MWorks的能源流數字伴飛系統示意圖
嫦娥五號供配電系統的關鍵指標仿真結果值與遙測值誤差約5%以內,高保真的仿真數據源于高可信、虛實融合、可運行、可交互的Modelica數字伴飛模型。項目團隊在嫦娥五號初樣設計、正樣設計、熱實驗、無線聯試、飛控準備等期間,通過多種技術手段對能源流系統模型進行了多輪的校準、驗證和準確性評估,為在軌飛控的順利應用奠定了堅實基礎。
融入中國創新,共創先進軟件
蘇州同元軟控自2008年成立以來,以為“中國智造”提供自主可控核心工業軟件為企業使命,以中國工業的產品創新研制為源頭需求,通過掌握新一代數字化與智能化設計核心技術—多領域物理統一建模和系統仿真技術,為中國工業提供國際領先、自主可控的新一代工業智能化設計平臺及應用服務。