“大腦” 這樣練成
11月14日，記者在中國空間技術研究院發(fā)現(xiàn)，除了副主任設計師張猛應約在辦公室接受采訪外，嫦娥一號數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)的大部分工作人員仍在控制中心現(xiàn)場緊張地觀測衛(wèi)星的一舉一動 。
“在嫦娥衛(wèi)星未來一年的工作中，現(xiàn)場24小時還是不能離開人。不過，嫦娥上天，意味著我們最艱難、最痛苦的時間已經(jīng)熬過去了?！?張猛告訴記者，在嫦娥上天工作后，他們實施的是“三班倒”，而在此前的設計、研制和測試階段，他們經(jīng)常是“一班倒”。
數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)也就是人們通常所說的星際計算機，就是將衛(wèi)星測控任務綜合在一個以計算機系統(tǒng)為主的系統(tǒng)中，用以實現(xiàn)衛(wèi)星遙測、遙控、程控、星載自主控制、校時等整星控制和管理功能，是衛(wèi)星的“大腦”和“中樞神經(jīng)”。
那么，同其他衛(wèi)星的大腦相比，嫦娥的“大腦”有何特別之處呢？張猛告訴記者，在打造嫦娥“大腦”的過程中，“我們有繼承，也有發(fā)展?！睆募夹g的體系架構上來說，繼承了以往“神五”、“神六”，采用二級分布式容錯計算機系統(tǒng)。但作為第一顆繞月衛(wèi)星，其安全性和可靠性的要求都很高，為了適應38萬公里外的復雜的使用條件，這顆“大腦”還采取了一些不同于一般衛(wèi)星的設計。
由于地月間距離遙遠，測控信號的空間衰減增大，“為了降低誤碼率，提高衛(wèi)星下行遙測信道的抗干擾能力，嫦娥一號衛(wèi)星的數(shù)管系統(tǒng)不僅將單碼率改為多碼率，增加了一種編碼方式?！睆埫驼f，“還在衛(wèi)星的自主管理功能上進行了大幅度的增強。”
據(jù)記者了解，對衛(wèi)星的管理方式有兩種，人員管理和自主管理。人員管理就是通過地面發(fā)指令。但這種方式有條件限制，它要求地面測控能看到天上的衛(wèi)星，而且要求通信通道不能出任何問題。而嫦娥衛(wèi)星是在遙遠浩瀚的月球附近運動的，情況非常復雜，必須考慮到它在某些時候有可能與地面失去聯(lián)系的情況。如果沒有自主管理，或者自主管理能力不夠強的話，衛(wèi)星在碰到意外情況時就有可能出現(xiàn)問題。
盡管中國空間技術研究院有著很強大的技術實力和豐富的衛(wèi)星研制經(jīng)驗，但自主研制繞月飛行衛(wèi)星卻是第一次，而自主研制如此“高可靠”的衛(wèi)星智能“大腦”更是頭一回。 回憶起嫦娥“大腦”3年多的研制過程，張猛坦言: “留下了很多難忘的記憶片段。尤其是在艱難的前期初樣階段?！?/p>
由于數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接著衛(wèi)星內(nèi)的其他8個分系統(tǒng)，甚至和整個“嫦娥工程”的5個大系統(tǒng)都要協(xié)同工作，溝通和測試的難度可想而知?！霸谛l(wèi)星各個部件的研制初期，數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)可以說是問題不斷?！睆埫透嬖V記者。
因為硬件生產(chǎn)、軟件開發(fā)以及測試設備研制均是同期進行，軟件運行調(diào)試要依賴硬件設備，分系統(tǒng)聯(lián)試要依賴測試設備，但各部件都在研制初期，運行都不穩(wěn)定，會出現(xiàn)各種意想不到的故障和問題，各方問題攪在一起，增大了故障定位和解決的難度。另外由于軟件需求不斷變化，數(shù)管軟件總處于不斷更改中，而整星電測又離不開數(shù)管平臺，導致數(shù)管軟件一度成為整星研制的短板。
在那段時間里，數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)的設計師和工程師們加班加點，超負荷運轉(zhuǎn)到晚上一兩點是常事。有一回，張猛和數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)的骨干們居然連軸運轉(zhuǎn)了50多個小時沒有合眼。
當時是做熱真空實驗，也就是把衛(wèi)星放在一個大“罐子”里，模擬太空的各種冷熱環(huán)境做實驗，總共要做20多天。在實驗進行到10多天的時候，突然出現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象，衛(wèi)星“大腦”的自主管理出現(xiàn)異常。如果這個問題嚴重的話，就意味著前面的所有工作都白做了，實驗必須推倒重來。當時數(shù)控管理分系統(tǒng)還在同時做另外一項測試，張猛等技術骨干們此前已經(jīng)熬了一個通宵了，在凌晨一兩點的時候趕到現(xiàn)場研究怎樣排除問題。
盡管可以借助計算機系統(tǒng)本身來進行檢索，但有些數(shù)據(jù)誤差必須通過肉眼來分析和判斷，于是他們一條一條地對前10幾天運行的數(shù)萬條數(shù)據(jù)進行排查。一天一夜之后，總算找到了問題的癥結所在?！翱梢越鉀Q，不必推倒重來！”興奮的心情幾乎使這些航天精英們忘卻了自己已經(jīng)連續(xù)作戰(zhàn)超過了兩天兩夜。
在記者的印象中，在一些工作強度很大的高科技公司里，譬如微軟公司、思科公司等，會給技術精英們配備心理教師或心理熱線，學習“釋放壓力”。我們的航天精英們是否也是如此呢？張猛說他們也去參加過一些“心理釋壓”的課程。
“但那是理論，作為一位航天的IT工作者，一個代碼下去、一個硬件下去，所關系的就是一個國家的重大工程。能輕松得了嗎？”張猛說，“但是，整個團隊在一起克服困難，所帶來的幸福感和成就感是無法比擬的！”
看來，“特別能吃苦，特別能奉獻，特別能攻關，特別能戰(zhàn)斗”的航天精神真的不只是一句口號，它貫穿在嫦娥衛(wèi)星研制工作的每一個細節(jié)處，而嫦娥的“大腦”就是在這樣一個氛圍下煉就的。
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