三维实时可视化,飞船“近”在眼前

半岛全媒体记者王丽平刘金震

0.1毫秒内快速将数据“翻译”成直观画面,实时再现空间在轨航天器的运行状态,地面控制人员可以据此快速作出决策……10月15日,记者从青岛理工大学复杂网络与可视化研究所了解到,航天可视化团队自主研发的深空探测三维实时可视化技术,再次披挂上阵应用到神舟十三号发射任务中。据介绍,该项技术久经检验已经非常成熟,可将航天器拉近到地面控制人员眼前,实时精准展示飞行器的运行轨道、姿态以及位置等信息,成为执行任务时重要的辅助系统。

“我们团队研制的深空探测实时三维可视化系统,相当于为我们观测太空中的飞船状态提供了一个‘上帝视角’。”青岛理工大学复杂网络与可视化研究所郭阳博士介绍,“这套系统能够实时再现和监测在轨航天器的轨道、位置、状态及其部件操作过程”。

航天器在太空飞行过程中会将位置、姿态等数据通过地面测控站传回地面控制中心,每秒数据传输量达8G左右,并且都是原始的数据,数据传输需要时间,地面控制人员通过数据进行航天器状态的判断也需要时间。同时,飞船的运行速度高达每秒钟8千米,可谓瞬息万变,这对控制中心的数据及状态分析和指挥决策提出了极高的要求。

“我们团队研制的实时三维可视化系统实时加载测控数据,在接收到测控数据的0.1毫秒内快速将数据‘翻译’成直观画面,实时再现空间在轨航天器的运行状态,地面控制人员可以据此快速作出决策。”郭阳说,如此一来,即使飞船相隔万里,我们看到的也仿佛就在眼前。

深空探测三维实时可视化技术完全依靠真实数据驱动,对海量测控数据进行实时精准解析,可以实时呈现飞船的运行轨道、姿态以及位置等信息,仿佛将远在太空的飞行器“拉近”眼前,实现航天器在飞行过程的三维实时可视化,为地面控制人员的精准控制和决策提供依据。

据了解,复杂网络与可视化研究所成立于2008年,截至目前,航天可视化团队参与执行近30次航空航天工程、探月工程以及深空探测工程任务,深空探测三维实时可视化系统的可靠性不断得到验证,在任务中发挥关键作用。

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