吳風(fēng)雷:金牌博士情牽“嫦娥”
2013年9月,北京。國際宇航大會上,一位年輕的學(xué)者用流利的英文,向與會專家介紹著嫦娥三號任務(wù)的相關(guān)情況?,F(xiàn)場來自國內(nèi)外航天界的知名專家都被他獨(dú)到的見解,不俗的表現(xiàn)所吸引。他就是北京中心總體室副主任吳風(fēng)雷。
曾以最高分獲得國際空間大學(xué)碩士學(xué)位的吳風(fēng)雷,獲得了10余項(xiàng)國家級科技進(jìn)步獎,2項(xiàng)申報專利,3項(xiàng)科研成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白,是中心頗具含金量的“金牌博士”。曾經(jīng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)排險救星,屢建奇功的他,而今又擔(dān)負(fù)起嫦娥三號測控通信指揮部飛控組秘書長的重任。談起自己的攀登訣竅,他說就是:永不放棄,不達(dá)目的不罷休。
“嫦娥三號”是全新的挑戰(zhàn),沒有現(xiàn)成的可借鑒,沒有資料供參考,哪怕是前人失敗的教訓(xùn)都找不到!尤其是對剛剛接手嫦娥任務(wù)不到兩年的吳風(fēng)雷來說更是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),用他的話來說,簡直就是“如履薄冰”。
一切從零開始。他把自己當(dāng)成了一名小學(xué)生,給自己定了兩條原則:只要是有關(guān)嫦娥的會,無論大小他都要參加;只要是有關(guān)嫦娥的文件,不分系統(tǒng)他都要認(rèn)真研究。幾個月下來,他就把任務(wù)狀態(tài)摸了個門清。搞總體的人都知道,組織協(xié)調(diào)是基本功。嫦娥三號技術(shù)狀態(tài)新,許多狀態(tài)的確定都需要與研制部門溝通協(xié)調(diào),為了制定出一套完美的飛控方案,他帶領(lǐng)攻關(guān)小組不知進(jìn)行了多少次技術(shù)討論,幾乎踏破了協(xié)作單位的門檻,把一肚子的問號變成了一個個嘆號。
遙操作控制是嫦娥三號任務(wù)的難點(diǎn)所在,在月球車路徑規(guī)劃的一個細(xì)節(jié)上遇到了問題。一連幾天吳風(fēng)雷徹夜未眠,反復(fù)思考該采取怎樣的路線。一個全新的構(gòu)想浮現(xiàn)在眼前,“再晚也要把大家叫起來”,他迅速召集攻關(guān)小組成員揭起一場頭腦風(fēng)暴,連續(xù)幾晝夜的攻關(guān)終于取得了突破。
2年的“嫦娥”時光,他的生活進(jìn)入另外一種狀態(tài):基本沒有了雙休日。每天晚上通常12點(diǎn)才回家;遇到問題,就得深夜1點(diǎn)回家。有一次加完班11點(diǎn)回到家的他,竟能讓家人驚喜萬分。
“選擇了航天事業(yè),等于選擇了另外一種生活方式,選擇了不休息”。開弓沒有回頭箭,猶如飛控一樣,整個過程不可逆轉(zhuǎn),只有起飛、進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,飛向深空……
李立春:為月球車畫“地圖”
暗灰色的月面,凹凸不平的撞擊坑,大小不一的隕石……遙操作廳大屏幕上,一幅月球地形圖立體地展現(xiàn)在大家面前,讓人身臨其境。這不是一張普通的圖像,它實(shí)時還原了月球表面的真實(shí)環(huán)境。“這就像是我們平時開車需要使用電子地圖一樣,月球車在月球上行駛,同樣需要‘地圖’。”北京中心李立春博士形象地告訴記者。他就是那個為月球車畫“地圖”的人。
“嫦娥”落月并進(jìn)行科學(xué)探測,是中國航天史上的第一次。北京中心作為嫦娥三號任務(wù)的遙操作中心,承擔(dān)著遙操作控制、月面巡視、地形建立等系列重任,通俗地說月球車能否順利行駛,能否實(shí)施勘察都完全依賴于北京中心科技人員的控制。真實(shí)還原月貌是遙操作的關(guān)鍵一環(huán)。然而,為月球車畫“地圖”談何容易。研究航天器視覺導(dǎo)航的李立春,博士一畢業(yè)就主動請纓承擔(dān)了這項(xiàng)重任,成為了嫦娥三號任務(wù)“巡視器探測遙操作軟件”副主任設(shè)計(jì)師。
機(jī)遇似乎都為有前瞻性思維的人而準(zhǔn)備。求學(xué)期間,李立春就立志要將他的專業(yè)做到最好,潛心鉆研的他,博士期間就取得非凡成果,曾先后獲得發(fā)明專利以及多項(xiàng)部委級科技進(jìn)步獎,碩士、博士論文均被評為省級優(yōu)秀學(xué)位論文。航天領(lǐng)域?qū)D像測量專業(yè)的需求給了他施展才華的舞臺。自分到北京中心那天起,他就像一名潛水健將,一個猛子扎進(jìn)去,開始了無盡的探索。
月球車對月面的地形條件要求非常的苛刻,如果不能給它準(zhǔn)備一份準(zhǔn)確的“地圖”,可能帶來不可估量的損失。李立春要在10多分鐘內(nèi),完成對十余組圖像的分析處理,并且要快速還原出月貌,對圖像處理軟件的可靠性、實(shí)時性和自動化程度都提出了很高的要求。
李立春深知與在學(xué)校搞研究不同,實(shí)戰(zhàn)不允許失敗。他結(jié)合自己博士期間的知識積累,提出了十幾種圖像感知處理方案,有了解決方法,剩下的就是與時間賽跑,他夜以繼日地進(jìn)行軟件開發(fā),在很短的時間內(nèi),他就研制了嫦娥三號探測器圖像接收分析處理系列軟件,實(shí)現(xiàn)了巡視器在月球上行走時能看得見,還能測得準(zhǔn)。完成這些,他并沒有滿足,“萬一月球車在月球遇到障礙怎么辦?受到干擾怎么辦?”,這是他預(yù)想并要解決的問題,為此他開拓性的提出了視覺系統(tǒng)自標(biāo)定方案,這為我國首次地外天體的成功巡視探測增加了新的砝碼。
韓松濤:深空測量“魔術(shù)手”
中國衛(wèi)星發(fā)射總部的會議室內(nèi),一場無聲的較量正在進(jìn)行。這是深空測量數(shù)據(jù)測試現(xiàn)場,來自國內(nèi)外的十多名專家正通過分析比對選出最優(yōu)的結(jié)果,這個結(jié)果將直接關(guān)系到嫦娥三號任務(wù)的測定軌精度。參與測試的多家研究單位都在焦急地等待著,整個會議室被緊張的氣氛籠罩著。
最終,北京中心處理數(shù)據(jù)分析結(jié)果以精度最高、誤差最小得到了專家的一致認(rèn)可。
“你們的測量精度已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平!”當(dāng)歐空局的專家豎起大拇指的時候,北京航天飛控制中心韓松濤博士燦爛的笑容。結(jié)果是令人興奮的,過程的艱辛卻只有韓松濤知道。
北京中心首次擔(dān)負(fù)嫦娥三號任務(wù)深空干涉測量數(shù)據(jù)處理任務(wù),是任務(wù)的深空干涉測量信號處理中心。接收處理38萬公里之外傳回的探測數(shù)據(jù),對北京中心來說還是第一次,數(shù)據(jù)處理分析主崗的韓松濤感到了前所未有的壓力。
“我的工作是整個飛控工作的最前端,每一個數(shù)據(jù)的處理都至關(guān)重要。”韓博士告訴記者。對數(shù)據(jù)處理分析而言,精度是核心,效率是關(guān)鍵,特別是對深空測控來說。對數(shù)據(jù)分析處理的實(shí)時性要求極高,一個細(xì)小的偏差都可能導(dǎo)致整個測控任務(wù)的失敗。
“從收到探測數(shù)據(jù)到拿出可以應(yīng)用的科學(xué)數(shù)據(jù),是一個非常復(fù)雜、艱苦的過程。”韓松濤深有感觸地說。“相對于傳統(tǒng)的測量處理技術(shù),干涉測量技術(shù)的種類繁多,數(shù)據(jù)龐雜,成幾何冪次增長,而我們要在10分鐘以內(nèi)完成海量數(shù)據(jù)的處理,還要保持極高的精度。”雷達(dá)專業(yè)畢業(yè)的韓松濤面對著幾乎是零的空白,開始了全新的“創(chuàng)業(yè)”。他夜以繼日地工作,晚上到深夜1點(diǎn)后才回家,早上不到7點(diǎn)又繼續(xù)奮戰(zhàn)。那時候根本睡不著,眼一閉,各種數(shù)據(jù)、方案一股腦兒涌上來。終于,研究出了高精度信號處理和大動態(tài)航天器自適應(yīng)模型重構(gòu)算法,開發(fā)出了北京中心干涉測量數(shù)據(jù)處理軟件,極大地提高了深空數(shù)據(jù)處理效率和精度。
海量的數(shù)據(jù)在他的手中神奇地被一一分解,為此,同事們給他取了個很時尚的別名―“深空測量魔術(shù)手”。
王保豐:讓月球車擁有一雙明亮的“眼睛”
“視覺定位”被譽(yù)為月球車的“眼睛”,它直接決定著月面環(huán)境信息能否第一時間傳到地面,為科研人員正確決策提供依據(jù),地位之重要不言而喻。世界上只有美國、俄羅斯少數(shù)發(fā)達(dá)國家才具備這種技術(shù),在我國則尚屬空白。這塊難啃的硬骨頭落在了視覺導(dǎo)航研究學(xué)科帶頭人―王保豐的肩上。
“眼睛是人類心靈的窗口,月球車的‘眼睛’是探索太空的基礎(chǔ)”。他在工作筆記的扉頁上寫下了這段話。面對這一世界性的重大難題,受領(lǐng)任務(wù)那天起,王保豐倍感責(zé)任重大。前沿終究是前沿,硬骨頭不好啃。沒有基礎(chǔ),王保豐就從學(xué)習(xí)國外巡視勘察方面成功經(jīng)驗(yàn)入手,資料看了厚厚一摞,筆記寫了足足10萬多字,他一次次撰寫方案,又一次次推倒重來。這個項(xiàng)目的數(shù)據(jù)處理算法極其復(fù)雜,程序量大,數(shù)據(jù)處理中間結(jié)果多,稍有不甚就會前功盡氣。他不敢有絲毫的懈怠,以精益求精的心態(tài)對待每一個細(xì)節(jié)。沒有時間,王保豐就把“家”搬來辦公室,礦泉水、泡面就是夜宵,凳子一拼就是床,就這樣一頁一頁地鉆,一本一本地啃,終于找到一條符合我國月球車特點(diǎn)的技術(shù)攻關(guān)之路。
《眾人劃槳開大船》是他會唱的少數(shù)歌曲中最愛的一首,因?yàn)樗眠@個道理。由7人組成的“視覺導(dǎo)航研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”,在王保豐的帶領(lǐng)下,迎難而上,夜以繼日刻苦攻關(guān),捷報頻傳。先后突破了月球車相機(jī)的精確標(biāo)定、視覺系統(tǒng)圖像匹配等多個難關(guān),為月球車設(shè)計(jì)了一雙視角寬廣、明亮的“眼睛”,確保月球車在月球上暢通無阻。
了解到他的專業(yè)能力情況,求賢若渴的河南省測繪局領(lǐng)導(dǎo)向他表示:“只要你過來,就提供一套三室兩廳的住房,解決副處待遇,并安排實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)”。對于愛人還在河南的王保豐,如果回去,一系列現(xiàn)實(shí)問題都能解決,但他毅然謝絕了那位領(lǐng)導(dǎo)的好意,堅(jiān)決留在中心,繼續(xù)他熱愛的航天測控事業(yè)。他說:“選擇這個職業(yè)并且堅(jiān)持干了下來,主要是內(nèi)心由衷的喜歡。”
王保豐的執(zhí)著與奉獻(xiàn),贏得了許多榮譽(yù):先后獲國家測繪局科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)、申報國家發(fā)明專利5項(xiàng),發(fā)表論文三十余篇,其中有十篇論文被EI檢索。有人問他,“如果把這些成績都集于一身,是不是很輝煌?”他笑笑說:“能趕上這個航天發(fā)展的時代,是我們這一代人的幸運(yùn),只有讓別人同樣站在我們的肩膀上,中國的航天事業(yè)才會更加燦爛輝煌。”(歐陽開宇 姜寧 謝波)
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