联想ThinkServer助力神舟十号
作者: 张金祥
责任编辑: 张金祥
来源: 本站
时间: 2013-09-17 09:43
关键字: 联想
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神舟十号载人飞船返回舱在内蒙古主着陆场成功着陆,天宫一号与神舟十号载人交会对接任务取得圆满成功。至此,天宫一号与神舟十号载人飞行任务圆满完成,实现了“准确进入轨道,精准操控对接,稳定组合运行,健康在轨驻留,安全顺利返回”的任务目标。
在“神九”、“神十”两次任务期间,中国载人航天工程办公室与联想共建中国载人航天工程总体仿真实验室, ThinkServer服务器和ThinkStation图形工作站服务于该实验室和主要研制单位,在轨道计算、模拟仿真、航天器设计等关键环节,以卓越的品质和性能,稳定、高效地承载了大量重要的计算工作,成功助力中国首次载人交会对接任务,已经成为我国航天事业中的重要组成部分。
轨道设计决定成败 仿真计算未雨绸缪
航天事业向来是高投入、高风险,航天员的生命安全,更是载人航天工程的重中之重。 “天宫一号”和“神舟十号”运行时速达28000公里以上,一个很小的误差。 为了确保载人航天任务万无一失,最大限度保障航天员的生命安全,在实验中利用ThinkServer服务器、ThinkStation工作站模拟测试航天器从发射到回收的全过程,利用数万次仿真计算,校验载人航天全系统的匹配性和兼容性,优化推进剂管理方案,最终确定实际发射时的轨道方案。
手控对接万众瞩目 仿真训练日雕月琢
神十飞船共配备12个平移发动机,每个发动机最小的喷射力度仅为1牛顿(一个手指轻点桌面的力量),可以从不同相位调整飞船的方向、速度和加速度。航天员在地面利用对接训练模拟器进行仿真对接训练时,后台模拟控制系统需要实时测量位置姿态、从敏感器读取数据,并将读取的数据进行处理,变成控制量输出,在此期间要把上百个环节做成数学模型,利用ThinkServer算出正确的轨道和相对的空间位置并进行实时在线监控,这对服务器和工作站可靠性和计算性能提出了极为严苛的要求。
航天器设计耗资巨大 仿真风洞实现“弯道超车”
飞行产品研制离不开充分优化的设计和试验验证。由于实物验证成本高昂,在设计阶段往往要通过软件模拟,进行虚拟设计、虚拟装配和虚拟测试。在载人航天工程的各个主要研制单位,ThinkServer服务器和ThinkStation工作站都在承担着设计数值计算、数据关联存储和虚拟界面计算生成等重要的任务,大大提高了设计的质量、速度和可验证性。
在航天器设计阶段,需要进行大量的空气动力学测试,但物理风洞存在着设计周期长、代价高的问题,
中国载人航天科研人员利用仿真风洞很好的解决了这个问题:在计算机上建立一个集流体动力学计算、可视化以及三维交互等功能于一体的基于虚拟环境的风洞模型,这样可以在理论计算和分析的基础上动态模拟分型部件在风洞中的实际情况,从而不断修改、优化部件形态。这个过程中,后台ThinkServer服务器需要进行高负荷的密集运算来模拟物理风洞实验的条件,而前台的ThinkStation工作站进行实时渲染,生成可视化界面,除了需要强大的性能支持外,也需要稳定可靠的品质,避免宕机风险。仿真风洞实验的应用,大量节省了实验经费,也大大缩短了计算周期,提高了航天器设计的可靠性。